தொழில்துறை கூறுகளின் 'காந்த ராஜா' என்று அடிக்கடி புகழப்படும் நியோடைமியம்-இரும்பு-போரான் (NdFeB) காந்தங்கள் நிரந்தர காந்த தொழில்நுட்பத்தின் உச்சத்தை குறிக்கின்றன. அவற்றின் மோதிர வடிவவியல், குறிப்பாக, நவீன பொறியியலில் இன்றியமையாததாகிவிட்டது, உயர் செயல்திறன் கொண்ட சுழலிகள், துல்லிய உணரிகள் மற்றும் சிறிய ஆக்சுவேட்டர்களின் மையத்தை உருவாக்குகிறது. ஆனால் இந்த குறிப்பிட்ட பொருள் மற்றும் வடிவத்தை ஆதிக்கம் செலுத்துவது எது? ஒரு குறைந்தபட்ச தடம் இருந்து அபரிமிதமான காந்த சக்தியை வழங்குவதற்கான அதன் இணையற்ற திறனில் பதில் உள்ளது.
இந்த ஆற்றல் குறிப்பிடத்தக்க சிஸ்டம் மினியேட்டரைசேஷனை செயல்படுத்துகிறது மற்றும் முறுக்கு அடர்த்தியை அதிகரிக்கிறது, நுகர்வோர் மின்னணுவியல் முதல் மின்சார வாகனங்கள் வரையிலான துறைகளில் முக்கியமான நன்மைகள். பொறியாளர்கள் மற்றும் வடிவமைப்பாளர்களுக்கு, சரியான காந்தத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது என்பது வலுவான தரத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது மட்டுமல்ல; இது காந்த செயல்திறன், வெப்ப நிலைத்தன்மை, உற்பத்தி முறைகள் மற்றும் நீண்ட கால நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றுக்கு இடையே ஒரு சிக்கலான வர்த்தகத்தை உள்ளடக்கியது. இந்த வழிகாட்டி இந்த மாறிகளை வழிசெலுத்துவதற்கான விரிவான கட்டமைப்பை வழங்குகிறது, NdFeB வளைய காந்தங்களின் உள்ளார்ந்த அபாயங்களைக் குறைக்கும் போது அவற்றின் முழுத் திறனையும் நீங்கள் பயன்படுத்த முடியும் என்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது. வெற்றிகரமான பயன்பாட்டை விலையுயர்ந்த தோல்வியிலிருந்து பிரிக்கும் தொழில்நுட்ப நுணுக்கங்களை நீங்கள் கற்றுக் கொள்வீர்கள்.
முக்கிய எடுக்கப்பட்டவை
ஆற்றல் அடர்த்தி: NdFeB வளையங்கள் ஃபெரைட் காந்தங்களின் காந்த ஆற்றலை 18 மடங்கு வரை வழங்குகின்றன.
உற்பத்தி பன்முகத்தன்மை: சின்டர்டு (அதிக சக்தி), பிணைக்கப்பட்ட (சிக்கலான வடிவங்கள்) மற்றும் சூடான அழுத்தப்பட்ட (ரேடியல் செயல்திறன்) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தேர்வு பயன்பாட்டின் வெற்றியைத் தீர்மானிக்கிறது.
வெப்ப மேலாண்மை: செயல்திறன் வெப்பநிலை சார்ந்தது; சரியான Hci (வற்புறுத்தல்) தரத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது செயல்பாட்டு நிலைத்தன்மைக்கு முக்கியமானது.
ஆயுள்: பாதுகாப்பு பூச்சுகள் (Ni-Cu-Ni, Epoxy) மற்றும் HAST சோதனை ஆகியவை அரிக்கும் சூழல்களில் நீண்ட கால நம்பகத்தன்மைக்கு பேச்சுவார்த்தைக்குட்பட்டவை அல்ல.
NdFeB வளையங்களின் தொழில்நுட்ப பண்புகள் மற்றும் செயல்திறன் அளவீடுகள்
மைய காந்த மாறிலிகளைப் புரிந்துகொள்வது எந்த நிரந்தர காந்தத்தையும் குறிப்பிடுவதற்கான முதல் படியாகும். ஒரு NdFeB ரிங் , இந்த அளவீடுகள் அதன் செயல்திறன் உறை மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட பயன்பாட்டிற்கான பொருத்தத்தை வரையறுக்கின்றன. அவை சுருக்க எண்கள் அல்ல, ஆனால் காந்தத்தின் வலிமை, டிமேக்னடைசேஷன் எதிர்ப்பு மற்றும் ஒட்டுமொத்த ஆற்றல் வெளியீடு ஆகியவற்றின் நேரடி குறிகாட்டிகள்.
காந்த மாறிலிகள்
NdFeB காந்தங்களின் செயல்திறன் எந்த BH வளைவு தரவுத்தாளில் காணப்படும் மூன்று முக்கிய அளவுருக்கள் மூலம் முதன்மையாக வரையறுக்கப்படுகிறது:
Remanence (Br): இது வெளிப்புற காந்தமயமாக்கல் புலம் அகற்றப்பட்ட பிறகு காந்தத்தில் மீதமுள்ள காந்தப் பாய்வு அடர்த்தியை அளவிடுகிறது. அதிக Br மதிப்பு வலுவான காந்தப்புலத்தைக் குறிக்கிறது. சின்டர் செய்யப்பட்ட NdFeB காந்தங்கள் 1.4 டெஸ்லா (T) ஐ விட Br மதிப்புகளை அடையலாம்.
வற்புறுத்தல் (Hcb/Hci): வற்புறுத்தல் என்பது எதிரெதிர் வெளிப்புற காந்தப்புலத்தில் இருந்து டிமேக்னடைசேஷன் செய்ய காந்தத்தின் எதிர்ப்பாகும். இது இரண்டு மதிப்புகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: இயல்பான வற்புறுத்தல் (Hcb) மற்றும் உள்ளார்ந்த வற்புறுத்தல் (Hci). உயர்-வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு Hci என்பது மிகவும் முக்கியமான அளவீடு ஆகும், ஏனெனில் இது டிமேக்னடைசேஷனை எதிர்க்கும் பொருளின் உள்ளார்ந்த திறனை பிரதிபலிக்கிறது.
அதிகபட்ச ஆற்றல் தயாரிப்பு (BHmax): இது காந்தத்தில் சேமிக்கக்கூடிய அதிகபட்ச ஆற்றலைக் குறிக்கிறது மற்றும் வெவ்வேறு காந்தப் பொருட்களை ஒப்பிடுவதற்கான தகுதியின் முதன்மை உருவமாகும். இது B மற்றும் H இன் உற்பத்தி அதிகபட்சமாக இருக்கும் டிமேக்னடைசேஷன் வளைவின் புள்ளியில் இருந்து கணக்கிடப்படுகிறது. NdFeB காந்தங்கள் மிக உயர்ந்த BHmax மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, கோட்பாட்டளவில் 512 kJ/m⊃3ஐ நெருங்குகிறது; (64 MGOe).
அனிசோட்ரோபி & நோக்குநிலை
NdFeB என்பது ஒரு அனிசோட்ரோபிக் பொருள், அதாவது இது காந்தமயமாக்கலின் விருப்பமான திசையைக் கொண்டுள்ளது. உற்பத்தி செயல்முறையின் போது இந்த திசை அமைக்கப்படுகிறது. வளைய காந்தங்களுக்கு, நோக்குநிலை முக்கியமானது மற்றும் பொதுவாக இரண்டு வகைகளாக விழுகிறது:
அச்சு காந்தம்: வட மற்றும் தென் துருவங்கள் வளையத்தின் தட்டையான முகத்தில் உள்ளன. சென்சார்கள் மற்றும் ஹோல்டிங் அசெம்பிளிகள் போன்ற பயன்பாடுகளில் இது மிகவும் பொதுவான நோக்குநிலையாகும்.
கதிரியக்கமாக காந்தமாக்கப்பட்டது: துருவங்கள் ஆரம் முழுவதும் நோக்குநிலை கொண்டவை, வட துருவத்தை வெளிப்புற விட்டம் மற்றும் தெற்கு உள்புறம் அல்லது நேர்மாறாகவும் இருக்கும். இந்த சிக்கலான நோக்குநிலை உயர் செயல்திறன் கொண்ட பிரஷ் இல்லாத DC மோட்டார்களுக்கு இன்றியமையாதது, ஏனெனில் இது மோட்டரின் காற்று இடைவெளியில் மிகவும் திறமையான மற்றும் சீரான ஃப்ளக்ஸ் விநியோகத்தை உருவாக்குகிறது.
தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நோக்குநிலை நேரடியாக காந்தப் பாய்ச்சல் பாதையை பாதிக்கிறது மற்றும் இது ஒரு அடிப்படை வடிவமைப்பு முடிவாகும், இது உற்பத்திக்குப் பிறகு மாற்ற முடியாது.
இயந்திர பண்புகள்
காந்த சக்தி வாய்ந்ததாக இருந்தாலும், NdFeB காந்தங்கள் இயந்திர ரீதியாக உலோகத்தை விட பீங்கான் போன்றது. அவை அதிக அழுத்த வலிமையை வெளிப்படுத்துகின்றன, அதாவது அவை நசுக்கப்படுவதை எதிர்க்கின்றன. இருப்பினும், அவை மிகக் குறைந்த இழுவிசை வலிமையைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் மிகவும் உடையக்கூடியவை. இந்த மிருதுவானது கையாளுதல் மற்றும் சட்டசபைக்கு குறிப்பிடத்தக்க தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது.
தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்:
காந்தங்களை ஒன்றாக அறைய அனுமதிப்பது, அவை சிப் அல்லது உடைந்து போகலாம்.
சட்டசபையின் போது வெட்டு அல்லது இழுவிசை அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துதல்.
கவனமாக சகிப்புத்தன்மை கட்டுப்பாடு இல்லாமல் அழுத்த-பொருத்தப்படும் காந்தங்கள், இது அழுத்த முறிவுகளைத் தூண்டும்.
பொறியாளர்கள் காந்தத்தை சுருக்கத்தில் வைத்திருக்கும் கூட்டங்களை வடிவமைக்க வேண்டும் மற்றும் அதிர்ச்சி மற்றும் தாக்கத்திலிருந்து பாதுகாக்க வேண்டும்.
ஃப்ளக்ஸ் நிலைத்தன்மை
NdFeB காந்தத்தின் காந்த வெளியீடு வெப்பநிலை சார்ந்தது. இது ரீமேனென்ஸ் (Br)க்கு எதிர்மறையான வெப்பநிலை குணகத்தைக் கொண்டுள்ளது, பொதுவாக ஒரு டிகிரி செல்சியஸுக்கு -0.11%. இதன் பொருள் ஒவ்வொரு 1°C வெப்பநிலை அதிகரிப்புக்கும், காந்தத்தின் புல வலிமை தோராயமாக 0.11% குறையும். காந்தமானது அதன் அதிகபட்ச இயக்க வெப்பநிலைக்குக் கீழே இருந்தால் இந்த மாற்றம் மீளக்கூடியதாக இருக்கும்போது, வெப்பநிலை வரம்பில் நிலையான செயல்திறன் தேவைப்படும் துல்லியமான பயன்பாடுகளில் அது கணக்கிடப்பட வேண்டும்.
உற்பத்தி முறைகள்: சின்டர் செய்யப்பட்ட, பிணைக்கப்பட்ட மற்றும் சூடான அழுத்தப்பட்ட NdFeB மோதிரங்கள்
உற்பத்தி செயல்முறை ஒரு NdFeB வளையத்தின் காந்த செயல்திறனை மட்டுமல்ல, அதன் வடிவ சிக்கலான தன்மை, பரிமாண துல்லியம் மற்றும் செலவு ஆகியவற்றையும் தீர்மானிக்கிறது. ஒவ்வொரு முறையும் ஒரு தனித்துவமான வர்த்தக பரிமாற்றங்களை வழங்குகிறது, இது செயல்முறையின் தேர்வை வடிவமைப்பு கட்டத்தின் முக்கிய பகுதியாக ஆக்குகிறது.
சின்டர்டு NdFeB மோதிரங்கள்
சின்டரிங் என்பது மிகவும் பொதுவான மற்றும் சக்திவாய்ந்த முறையாகும். Nd-Fe-B கலவையை நன்றாக தூளாக அரைத்து, துகள்களை சீரமைக்க வலுவான காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் விரும்பிய வடிவத்தில் அழுத்தி, அதன் உருகுநிலைக்கு சற்று கீழே அதை சூடாக்குவதை உள்ளடக்கியது. இது துகள்களை அதிகபட்ச காந்த அடர்த்தி கொண்ட திடமான தொகுதியாக இணைக்கிறது.
நன்மைகள்: அதிக காந்த செயல்திறன் (BHmax), பொருத்தமான தரங்களுடன் சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மை.
குறைபாடுகள்: எளிமையான வடிவங்களுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டவை, இறுக்கமான சகிப்புத்தன்மையை அடைய அரைக்கும் தேவை, மற்றும் உடையக்கூடியது. அனைத்து சின்டர் செய்யப்பட்ட NdFeB காந்தங்களுக்கும் ஒரு பாதுகாப்பு பூச்சு தேவைப்படுகிறது.
பிணைக்கப்பட்ட NdFeB மோதிரங்கள்
இந்த முறையில், NdFeB தூள் பாலிமர் பைண்டருடன் கலக்கப்படுகிறது (எபோக்சி போன்றவை) பின்னர் சுருக்கம் அல்லது ஊசி மூலம் வடிவமைக்கப்பட்டது. மேட்ரிக்ஸில் காந்தத் துகள்கள் இடைநிறுத்தப்பட்டிருப்பதால், ஒட்டுமொத்த காந்த வலிமை சின்டர் செய்யப்பட்ட காந்தங்களைக் காட்டிலும் குறைவாக இருக்கும். இருப்பினும், இந்த செயல்முறை நம்பமுடியாத வடிவமைப்பு சுதந்திரத்தை வழங்குகிறது.
நன்மைகள்: மிகவும் மெல்லிய சுவர்கள் கொண்ட சிக்கலான மற்றும் சிக்கலான வடிவங்களை உருவாக்க முடியும், பிந்தைய இயந்திரம் இல்லாமல் சிறந்த பரிமாண சகிப்புத்தன்மை, மற்றும் சிக்கலான வடிவங்களில் காந்தமாக்கப்படலாம்.
குறைபாடுகள்: குறைந்த காந்த வலிமை (பொதுவாக சின்டர் செய்யப்பட்டதை விட பாதி), மற்றும் பாலிமர் பைண்டர் காரணமாக குறைந்த அதிகபட்ச இயக்க வெப்பநிலை.
ஹாட்-பிரஸ்டு & ரேடியல் ரோலிங்
இது உயர்-செயல்திறன் கொண்ட ரேடியல் வளையங்களை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு சிறப்பு மற்றும் மேம்பட்ட நுட்பமாகும், குறிப்பாக மின்சார வாகன (EV) மோட்டார்கள் மற்றும் பவர் ஸ்டீயரிங் அமைப்புகளுக்கு. NdFeB தூள் சூடுபடுத்தப்பட்டு அழுத்தப்பட்டு, பிளாஸ்டிக் சிதைவுக்கு உட்பட்டு, உயர்ந்த காந்த பண்புகளுடன் கூடிய நானோ கிரிஸ்டலின் கட்டமைப்பில் விளைகிறது. டிஸ்ப்ரோசியம் (Dy) போன்ற கனமான அரிய பூமித் தனிமங்களைச் சேர்க்கத் தேவையில்லாமல் இந்தச் செயல்முறை உண்மையான ரேடியல் நோக்குநிலையை அடைய முடியும்.
நன்மைகள்: சிறந்த ரேடியல் ஃப்ளக்ஸ் சீரான தன்மை, கனமான அரிதான பூமிகள் இல்லாமல் அதிக காந்த செயல்திறன் மற்றும் சின்டர்டு காந்தங்களை விட சிறந்த இயந்திர வலிமை.
குறைபாடுகள்: மோதிர வடிவங்கள், அதிக கருவி மற்றும் உற்பத்தி செலவுகள் ஆகியவற்றிற்கு வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது.
ஒப்பீட்டு கட்டமைப்பு
சரியான உற்பத்தி செயல்முறையைத் தேர்ந்தெடுப்பது சமநிலைப்படுத்தும் செயலாகும். பின்வரும் அட்டவணை பொறியாளர்களுக்கான முடிவு அணியை வழங்குகிறது.
| பண்புக்கூறு |
சின்டர்டு NdFeB |
பிணைக்கப்பட்ட NdFeB |
ஹாட்-பிரஸ்டு NdFeB |
| காந்த வலிமை (BHmax) |
அதிகபட்சம் (55 MGOe வரை) |
குறைந்த முதல் நடுத்தர (6-12 MGOe) |
அதிக (30-45 MGOe) |
| வடிவ சிக்கலானது |
குறைந்த (பிளாக்ஸ், டிஸ்க்குகள், மோதிரங்கள்) |
மிக உயர்ந்தது (சிக்கலான வடிவவியல்) |
குறைந்த (மோதிரங்கள் மட்டும்) |
| கருவி செலவு |
மிதமான |
உயர் (குறிப்பாக ஊசி மோல்டிங்கிற்கு) |
மிக உயர்ந்தது |
| அரிப்பு எதிர்ப்பு |
மோசமான (பூச்சு தேவை) |
நல்லது (பைண்டர் பாதுகாப்பை வழங்குகிறது) |
மிதமான (பூச்சு தேவை) |
| சிறந்த... |
உயர் சக்தி மோட்டார்கள், ஜெனரேட்டர்கள், எம்ஆர்ஐ |
சென்சார்கள், சிக்கலான கூட்டங்கள், மைக்ரோ மோட்டார்கள் |
உயர் செயல்திறன் கொண்ட EV மோட்டார்கள், EPS அமைப்புகள் |
கிரேடு தேர்வு மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மை கட்டமைப்பு
NdFeB காந்தத்தின் சரியான தரத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது, அதிக எண்ணைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு அப்பாற்பட்டது. கிரேடு பதவி என்பது காந்தத்தின் ஆற்றல் வெளியீடு மற்றும் வெப்பநிலைக்கு அதன் மீள்தன்மை ஆகிய இரண்டையும் வெளிப்படுத்தும் ஒரு குறியீடாகும், இரண்டு காரணிகள் பெரும்பாலும் எதிர்க்கும்.
கிரேடு சிஸ்டத்தை டிகோடிங் செய்தல்
ஒரு பொதுவான NdFeB கிரேடு 'N42SH' போன்றது. இதை உடைப்போம்:
எண் (எ.கா. 42): இது MegaGauss-Oersteds (MGOe) இல் உள்ள அதிகபட்ச ஆற்றல் உற்பத்தியை (BHmax) குறிக்கிறது. அதிக எண் என்றால் வலுவான காந்தம். N52 தற்போது வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய மிக உயர்ந்த தரங்களில் ஒன்றாகும்.
எழுத்து பின்னொட்டு (எ.கா., SH): இது காந்தத்தின் உள்ளார்ந்த வலுக்கட்டாயத்தை (Hci) குறிக்கிறது மற்றும் நீட்டிப்பதன் மூலம், உயர்ந்த வெப்பநிலையில் காந்தமயமாக்கலுக்கு அதன் எதிர்ப்பைக் குறிக்கிறது. எழுத்துக்கள் அதிகபட்ச இயக்க வெப்பநிலையை அதிகரிப்பதற்கு ஒத்திருக்கிறது:
வெப்பநிலை தவறான கருத்து
பல வடிவமைப்பாளர்கள் தவறவிட்ட ஒரு முக்கியமான விஷயம் என்னவென்றால், தரத்துடன் தொடர்புடைய 'அதிகபட்ச இயக்க வெப்பநிலை' ஒரு முழுமையான மதிப்பு அல்ல. இது ஒரு குறிப்பிட்ட காந்த வடிவியல் மற்றும் காந்த சுற்று ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் ஒரு வழிகாட்டியாகும். காந்தத்தை மீளமுடியாமல் இழப்பதற்கு முன் ஒரு காந்தம் தாங்கக்கூடிய உண்மையான வெப்பநிலை அதன் ஊடுருவல் குணகத்தை (Pc) சார்ந்துள்ளது..
பிசி என்பது காந்தத்தின் வடிவம் மற்றும் அதைச் சுற்றியுள்ள காந்த சுற்று (எ.கா. எஃகு இருப்பது) ஆகியவற்றை விவரிக்கும் விகிதமாகும். திறந்த வெளியில் இயங்கும் ஒரு நீண்ட, மெல்லிய காந்தம் குறைந்த பிசியைக் கொண்டுள்ளது, இது குறைந்த வெப்பநிலையில் டிமேக்னடைசேஷனுக்கு மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகிறது. மூடிய எஃகு சுற்றுவட்டத்தில் ஒரு குறுகிய, அகலமான காந்தம் அதிக பிசியைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் மிகவும் நிலையானதாக இருக்கும். எனவே, ஒரு N42SH காந்தம் (150°C மதிப்பீடு) மோசமாக வடிவமைக்கப்பட்ட சுற்று (குறைந்த பிசி) ஒரு உகந்த சுற்று (உயர் பிசி) நிலையான N42 (80 ° C மதிப்பீடு) விட குறைந்த வெப்பநிலையில் demagnetize முடியும்.
பொருள் மேம்பாடுகள்
வெப்ப செயல்திறனை அதிகரிக்க (குறிப்பாக, Hci), சிறிய அளவிலான கனமான அரிய பூமி கூறுகள் (HREEs) NdFeB கலவையில் சேர்க்கப்படுகின்றன. மிகவும் பொதுவானவை:
டிஸ்ப்ரோசியம் (Dy): உயர் வெப்பநிலையில் Hci ஐ அதிகரிக்கவும் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படும் முதன்மை உறுப்பு.
டெர்பியம் (டிபி): வற்புறுத்தலை அதிகரிக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, பெரும்பாலும் மிகவும் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில்.
பயனுள்ளதாக இருக்கும் போது, இந்த கூறுகள் நியோடைமியம் விட கணிசமாக அதிக விலை மற்றும் நிலையற்ற விலை உள்ளது. இது நேரடியான வர்த்தகத்தை உருவாக்குகிறது: வெப்ப நிலைத்தன்மையை அதிகரிப்பது மொத்த உரிமைச் செலவை (TCO) உயர்த்துகிறது. புதிய உற்பத்தி நுட்பங்கள், ஹாட்-பிரஸ்ஸிங் முறை போன்றவை, இந்த HREE களின் தேவையைக் குறைப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன.
கியூரி வெப்பநிலை வரம்புகள்
ஒவ்வொரு காந்தப் பொருளுக்கும் ஒரு கியூரி வெப்பநிலை (Tc) உள்ளது, அந்த புள்ளியில் அதன் அணு அமைப்பு மாறுகிறது மற்றும் அது அதன் நிரந்தர காந்தத்தை முழுவதுமாக இழக்கிறது. NdFeB உலோகக்கலவைகளுக்கு, இந்த வெப்பநிலை ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக உள்ளது, பொதுவாக 310°C மற்றும் 350°C இடையே. ஒரு காந்தம் அதன் கியூரி வெப்பநிலையை அடைந்தவுடன், அது நிரந்தரமாகவும், மீளமுடியாமல் காந்தமாக்கப்பட்டுவிடும். இது ஒரு அடிப்படை பொருள் வரம்பு, அதை மீற முடியாது.
சுற்றுச்சூழல் ஆயுள் மற்றும் தர உத்தரவாதம் (HAST/PCT)
மற்றபடி 'சூப்பர்' காந்தத்தின் அகில்லெஸின் குதிகால் சுற்றுச்சூழல் சீரழிவுக்கு அதன் பாதிப்பு ஆகும். அதிக இரும்பு உள்ளடக்கம் மற்றும் சின்டர் செய்யப்பட்ட NdFeB இன் நுண்துளை அமைப்பு அரிப்புக்கு மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகிறது, இது அதன் காந்த மற்றும் இயந்திர பண்புகளை விரைவாக சிதைக்கும்.
அரிப்பு பாதிப்பு
ஈரப்பதம் வெளிப்படும் போது, பூசப்படாத NdFeB காந்தம் துருப்பிடிக்கத் தொடங்கும். இந்த ஆக்சிஜனேற்றம் செயல்முறை, சில நேரங்களில் 'ஹைட்ரஜன் டிக்ரிபிடேஷன்' என்று அழைக்கப்படுகிறது, காலப்போக்கில் காந்தம் உடல் ரீதியாக சிதைந்துவிடும். இந்த காரணத்திற்காக, கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு சிண்டெட் NdFeB வளையத்திற்கு நீண்ட கால நம்பகத்தன்மையை உறுதிப்படுத்த ஒரு பாதுகாப்பு மேற்பரப்பு சிகிச்சை தேவைப்படுகிறது.
பூச்சு விருப்பங்கள்
பூச்சு தேர்வு இயக்க சூழல், செலவு மற்றும் தேவையான ஆயுள் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. ஒவ்வொன்றுக்கும் அதன் சொந்த பலங்களும் பலவீனங்களும் உள்ளன.
| பூச்சு வகை |
விளக்கம் |
நன்மை |
தீமைகள் |
| நிக்கல்-செம்பு-நிக்கல் (நி-கு-நி) |
தொழில் தரநிலை. மூன்று அடுக்கு பூச்சு செயல்முறை. |
செலவு குறைந்த, நல்ல பொது பாதுகாப்பு, பளபளப்பான உலோக பூச்சு. |
சிப் அல்லது கிராக், உப்பு அல்லது அமில சூழலில் வரையறுக்கப்பட்ட பாதுகாப்பை வழங்குகிறது. |
| துத்தநாகம் (Zn) |
தியாகப் பாதுகாப்பை வழங்கும் ஒற்றை அடுக்கு முலாம். |
மிகக் குறைந்த விலை, கீறல் ஏற்பட்டால் தானே குணமாகும். |
Ni-Cu-Ni ஐ விட குறைவான நீடித்தது, மந்தமான பூச்சு, அதிக ஈரப்பதத்திற்கு ஏற்றது அல்ல. |
| எபோக்சி |
ஒரு கருப்பு பாலிமர் பூச்சு ஒரு அடிப்படை அடுக்கு மீது பயன்படுத்தப்படுகிறது. |
ஈரப்பதம் மற்றும் இரசாயனங்களுக்கு எதிரான சிறந்த தடை, நல்ல மின் இன்சுலேட்டர். |
முலாம் பூசுவதை விட தடிமனாக, கீறப்படலாம், அதிக விலை. |
| எவர்லூப் / PTFE |
ஒரு உலர் படம் மசகு எண்ணெய் பூச்சு. |
அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் குறைந்த உராய்வு மேற்பரப்பை வழங்குகிறது. |
சிறப்பு பயன்பாடு, அதிக செலவு. |
நம்பகத்தன்மை சோதனை
காந்தத்தின் உள் கட்டமைப்பு மற்றும் அதன் பூச்சு இரண்டின் தரத்தையும் சரிபார்க்க, உற்பத்தியாளர்கள் துரிதப்படுத்தப்பட்ட அழுத்த சோதனைகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இவை சில நாட்கள் அல்லது வாரங்களில் கடுமையான சுற்றுச்சூழல் வெளிப்பாட்டின் வருடங்களை உருவகப்படுத்துகின்றன.
அதிக முடுக்கப்பட்ட அழுத்த சோதனை (HAST): காந்தங்கள் அதிக வெப்பநிலை (எ.கா. 130 டிகிரி செல்சியஸ்), அதிக ஈரப்பதம் (எ.கா. 95% RH) மற்றும் அதிக அழுத்தம் கொண்ட ஒரு அறையில் ஒரு குறிப்பிட்ட மணிநேரங்களுக்கு வைக்கப்படுகின்றன.
பிரஷர் குக்கர் சோதனை (பிசிடி): இதேபோன்ற சோதனை, பெரும்பாலும் சற்று குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் நிறைவுற்ற ஈரப்பதத்தில், சிதைவு மற்றும் அரிப்பை சரிபார்க்கும்.
எடை இழப்பு தரநிலைகள்
இந்த சோதனைகளில் தேர்ச்சி பெறுவதற்கான முதன்மை மெட்ரிக் எடை இழப்பு ஆகும். சோதனைக்கு முன்னும் பின்னும் காந்தம் எடைபோடப்படுகிறது. எந்தவொரு எடையும் இழக்கப்படுவது பொருள் அரிப்பு மற்றும் உதிர்ந்து போவதால் ஏற்படுகிறது. ஒரு உயர்தர, நன்கு தயாரிக்கப்பட்ட NdFeB காந்தமானது மிகக் குறைந்த எடை இழப்பை வெளிப்படுத்த வேண்டும், பொதுவாக 2-5 mg/cm⊃2 க்கும் குறைவான அளவில் தரப்படுத்தப்படுகிறது; . அதிக எடை இழப்பு ஒரு நுண்துளை உள் அமைப்பு அல்லது ஒரு தவறான பூச்சு குறிக்கிறது, நிஜ உலகில் ஒரு குறுகிய சேவை வாழ்க்கை முன்னறிவிக்கிறது.
மூலோபாய மதிப்பீடு: TCO, ROI மற்றும் அமலாக்க அபாயங்கள்
NdFeB காந்தத்தைக் குறிப்பிடுவது தொழில்நுட்ப பகுப்பாய்வைக் காட்டிலும் அதிகம். ஒரு வெற்றிகரமான திட்டத்திற்கு செலவு, விநியோகச் சங்கிலி மற்றும் செயல்படுத்தும் அபாயங்கள் ஆகியவற்றின் மூலோபாய மதிப்பீடு அவசியம். இந்த காரணிகள் காந்தத்தின் மூல செயல்திறன் புள்ளிவிவரங்களை விட இறுதி தயாரிப்பில் அதிக தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்.
மொத்த உரிமைச் செலவு (TCO)
NdFeB காந்தத்தின் ஆரம்ப கொள்முதல் விலை அதன் உண்மையான விலையில் ஒரு பகுதி மட்டுமே. முறையான TCO பகுப்பாய்வு அது செயல்படுத்தும் கணினி-நிலை நன்மைகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்:
மினியேட்டரைசேஷன்: ஒரு வலுவான காந்தமானது ஒரு சிறிய மோட்டார் அல்லது ஆக்சுவேட்டரை அனுமதிக்கிறது, இது தேவையான செம்பு, எஃகு மற்றும் வீட்டுப் பொருட்களின் அளவைக் குறைக்கிறது. இது மொத்தப் பொருட்களில் (BOM) குறிப்பிடத்தக்க செலவுச் சேமிப்புக்கு வழிவகுக்கும்.
ஆற்றல் திறன்: அதிக காந்தப் பாய்வு அதிக திறன் வாய்ந்த மோட்டார்களுக்கு வழிவகுக்கும், இது தயாரிப்பின் வாழ்நாளில் ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைக்கும். பேட்டரியால் இயங்கும் சாதனங்களுக்கு, இது அதிக நேரம் இயங்கும் நேரம் அல்லது சிறிய, மலிவான பேட்டரிகள் என மொழிபெயர்க்கப்படும்.
பிரீமியம், உயர்-வெப்பநிலை தர காந்தத்தின் அதிக விலையை கணினி அளவிலான சேமிப்பிற்கான சாத்தியக்கூறுக்கு எதிராக சமநிலைப்படுத்துவது வடிவமைப்பு செயல்பாட்டின் முக்கிய பகுதியாகும்.
விநியோகச் சங்கிலியின் ஏற்ற இறக்கம்
அரிய பூமி தனிமங்களின் விலைகள், குறிப்பாக நியோடைமியம் (Nd), பிரசோடைமியம் (Pr), மற்றும் டிஸ்ப்ரோசியம் (Dy), குறிப்பிடத்தக்க சந்தை ஏற்ற இறக்கத்திற்கு உட்பட்டது. இது புவிசார் அரசியல் காரணிகள், சுரங்க விதிமுறைகள் மற்றும் ஏற்ற இறக்கமான தேவை ஆகியவற்றால் இயக்கப்படுகிறது. இந்த விலை நிச்சயமற்ற தன்மை நீண்ட கால உற்பத்தி திட்டமிடலுக்கு பெரும் ஆபத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த ஆபத்தைக் குறைப்பதற்கான உத்திகளில், குறைந்த தர காந்தங்களைப் பயன்படுத்தும் அமைப்புகளை வடிவமைத்தல், டை-ஃப்ரீ மோட்டார் டோபாலஜிகளை ஆராய்தல் மற்றும் பலதரப்பட்ட மற்றும் நிலையான மூலப்பொருள் ஆதார உத்தியைக் கொண்ட சப்ளையர்களுடன் இணைந்து பணியாற்றுதல் ஆகியவை அடங்கும்.
சட்டசபைக்கான வடிவமைப்பு (DFA)
அபரிமிதமான காந்த சக்திகள் மற்றும் NdFeB காந்தங்களின் உள்ளார்ந்த உடையக்கூடிய தன்மை ஆகியவை தனித்துவமான சட்டசபை சவால்களை முன்வைக்கின்றன. DFA கொள்கைகளை புறக்கணிப்பது அதிக ஸ்கிராப் விகிதங்கள், உற்பத்தி வரி காயங்கள் மற்றும் சேதமடைந்த கூறுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.
முக்கிய டிஎஃப்ஏ பரிசீலனைகள்:
பொருத்துதல்களைக் கையாளுதல்: காந்தங்களை பாதுகாப்பாகவும் துல்லியமாகவும் வழிநடத்த காந்தம் அல்லாத ஜிக் மற்றும் பொருத்துதல்களைப் பயன்படுத்தவும்.
படை மேலாண்மை: சக்திவாய்ந்த கவர்ச்சிகரமான சக்திகளைக் கையாள தொழிலாளர்கள் பயிற்சி பெற்றிருக்க வேண்டும். பெரிய காந்தங்கள் கடுமையான கிள்ளுதல் காயங்களை ஏற்படுத்தும்.
சிப்பிங் தடுப்பு: காந்தத்தின் விளிம்புகளைப் பாதுகாக்கும் மற்றும் நேரடி தாக்கத்தைத் தடுக்கும் வடிவமைப்பு வீடுகள். இழுவிசை அல்லது வெட்டு அழுத்தத்தின் கீழ் காந்தத்தை வைக்கும் வடிவமைப்புகளைத் தவிர்க்கவும்.
இணக்கம் மற்றும் தரநிலைகள்
இறுதியாக, வலுவான NdFeB காந்தங்களைக் கொண்ட தயாரிப்புகள் பல்வேறு சர்வதேச தரங்களுக்கு இணங்க வேண்டும்:
RoHS (அபாயகரமான பொருட்களின் கட்டுப்பாடு): காந்தங்கள் மற்றும் அவற்றின் பூச்சுகள் ஈயம், பாதரசம், காட்மியம் மற்றும் பிற குறிப்பிட்ட பொருட்களிலிருந்து விடுபடுவதை உறுதி செய்கிறது.
ரீச் (பதிவு, மதிப்பீடு, அங்கீகாரம் மற்றும் ரசாயனங்களின் கட்டுப்பாடு): இரசாயனப் பொருட்களின் உற்பத்தி மற்றும் பயன்பாட்டைக் குறிக்கும் ஐரோப்பிய ஒன்றிய ஒழுங்குமுறை.
IATA/FAA விதிமுறைகள்: சர்வதேச விமானப் போக்குவரத்து சங்கம் மற்றும் ஃபெடரல் ஏவியேஷன் நிர்வாகம் ஆகியவை காந்தமாக்கப்பட்ட பொருட்களை விமானப் போக்குவரத்துக்கு கடுமையான விதிகளைக் கொண்டுள்ளன. வலுவான காந்தப்புலங்கள் விமான வழிசெலுத்தல் கருவிகளில் தலையிடலாம். வெளிப்புறப் புலத்தை குறிப்பிட்ட வரம்புகளுக்குக் கீழே வைத்திருக்க, அசெம்பிளிகள் பெரும்பாலும் கவசப் பொதிகளில் அனுப்பப்பட வேண்டும்.
முடிவுரை
NdFeB வளைய காந்தங்கள் அதிக ஆபத்துள்ள, அதிக ரிவார்டு இன்ஜினியரிங் பொருளுக்கு ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு. அவற்றின் ஒப்பிடமுடியாத ஆற்றல் அடர்த்தியானது திறன் மற்றும் சிறியமயமாக்கலில் புதுமைகளை செயல்படுத்துகிறது, இது மற்ற பொருட்களால் சாத்தியமற்றது. இருப்பினும், இந்த ஆற்றல் வெப்ப நிலைத்தன்மை, இயந்திர பலவீனம் மற்றும் சுற்றுச்சூழலின் ஆயுள் தொடர்பான குறிப்பிடத்தக்க சவால்களுடன் வருகிறது. ஒரு வெற்றிகரமான செயல்படுத்தல் ஒரு எளிய தரவுத்தாள் ஒப்பீட்டிற்கு அப்பால் நகரும் முழுமையான அணுகுமுறையைப் பொறுத்தது.
உங்கள் வடிவமைப்பு வெற்றியடைவதை உறுதிசெய்ய, இந்த இறுதி சரிபார்ப்புப் பட்டியலைப் பின்பற்றவும்:
தரம்: உங்கள் குறிப்பிட்ட காந்த சுற்றுக்குள் (பெர்மீயன்ஸ் குணகம்) அதிகபட்ச இயக்க வெப்பநிலையைத் தாங்கக்கூடிய ஒரு தரத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
நோக்குநிலை: உங்கள் பயன்பாட்டிற்கு தேவையான ஃப்ளக்ஸ் பாதையை உருவாக்க சரியான காந்தமயமாக்கல் திசையை (அச்சு அல்லது ரேடியல்) தேர்வு செய்யவும்.
பூச்சு: நீண்ட கால நம்பகத்தன்மைக்கு உத்தரவாதம் அளிக்க, உங்கள் இயக்க சூழலின் கோரிக்கைகளுடன் பொருந்தக்கூடிய பாதுகாப்பு பூச்சு ஒன்றைக் குறிப்பிடவும்.
வெப்ப வடிவமைப்பு: காந்தத்தை அதன் பாதுகாப்பான இயக்க சாளரத்தில் வைத்திருக்க உங்கள் கணினியில் போதுமான வெப்பம் மூழ்குவதை உறுதிசெய்யவும்.
இந்த நான்கு தூண்களையும் கவனமாக பரிசீலிப்பதன் மூலம், உங்கள் அடுத்த திட்டத்தில் NdFeB காந்தங்களின் சக்தியை நம்பிக்கையுடன் ஒருங்கிணைக்க முடியும். விரிவான காந்த சுற்று பகுப்பாய்வு மற்றும் தனிப்பயன் உருவகப்படுத்துதலுக்கு, அனுபவம் வாய்ந்த காந்த நிபுணர்களுடன் கலந்தாலோசிப்பது உங்கள் வடிவமைப்பு செயல்முறையை ஆபத்தை குறைக்கலாம் மற்றும் சந்தைக்கு உங்கள் நேரத்தை துரிதப்படுத்தலாம்.
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்
கே: அச்சு மற்றும் ரேடியல் NdFeB வளையத்திற்கு என்ன வித்தியாசம்?
ப: வேறுபாடு காந்தமயமாக்கலின் திசையாகும். அச்சு காந்தமாக்கப்பட்ட வளையத்தில், வடக்கு மற்றும் தென் துருவங்கள் தட்டையான, வட்ட முகத்தில் இருக்கும். அது அதன் அச்சில் தள்ளுகிறது அல்லது இழுக்கிறது. ஒரு ரேடியல் வளையத்தில், துருவங்கள் உள்ளேயும் வெளியேயும் விட்டம் இருக்கும். இது ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது, அது மையத்தில் இருந்து வெளிப்புறமாக அல்லது உள்நோக்கி கதிர்வீச்சு செய்கிறது, இது உயர் செயல்திறன் கொண்ட மின்சார மோட்டார்களில் முறுக்குவிசை உருவாக்குவதற்கு முக்கியமானது.
கே: வெற்றிட சூழல்களில் NdFeB வளைய காந்தங்களைப் பயன்படுத்த முடியுமா?
ப: ஆம், அவை வெற்றிடத்தில் பயன்படுத்தப்படலாம். அரிப்புக்கு (துரு) ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஈரப்பதம் தேவைப்படுவதால், ஒரு வெற்றிட சூழல் உண்மையில் சாதாரண காற்றை விட குறைவான கடுமையானது. இருப்பினும், வெற்றிட அறையை மாசுபடுத்துவதைத் தவிர்க்க குறைந்த வாயுவை வெளியேற்றும் பண்புகளைக் கொண்ட பூச்சு ஒன்றைத் தேர்ந்தெடுப்பது முக்கியம். Ni-Cu-Ni போன்ற பூச்சுகள் பொதுவாக பொருத்தமானவை. கையாளும் போது ஈரப்பதம் வெளிப்படும் அபாயம் இல்லை என்றால் பூசப்படாத காந்தங்களும் ஒரு விருப்பமாகும்.
கே: அதிவேக மோட்டார் பயன்பாடுகளில் டிமேக்னடைசேஷனை எவ்வாறு தடுப்பது?
ப: மோட்டார்களில் டிமேக்னடைசேஷன் என்பது அதிக வெப்பநிலை மற்றும் ஸ்டேட்டர் முறுக்குகளில் இருந்து வரும் எதிர் காந்தப்புலங்களின் கலவையால் ஏற்படுகிறது. அதைத் தடுக்க, 'SH' அல்லது 'UH' கிரேடு போன்ற உயர் உள்ளார்ந்த நிர்ப்பந்தம் (Hci) கொண்ட காந்த தரத்தை நீங்கள் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். கூடுதலாக, கொடுக்கப்பட்ட காந்த சுற்றுக்கான அதன் செயல்பாட்டு வரம்புக்குக் கீழே காந்தத்தின் வெப்பநிலையை வைத்திருக்க மோட்டாரின் சரியான குளிரூட்டலை உறுதி செய்வது மிகவும் முக்கியமானது.
கே: சின்டர் செய்யப்பட்ட NdFeB வளையங்களுக்கான பொதுவான சகிப்புத்தன்மை என்ன?
ப: சின்டர் செய்யப்பட்ட NdFeB பெரிய தொகுதிகளில் இருந்து இயந்திரமாக்கப்படுவதால், அது இறுக்கமான சகிப்புத்தன்மையைக் கொண்டிருக்கும். வழக்கமான பரிமாண சகிப்புத்தன்மைகள் சுமார் +/- 0.05 மிமீ முதல் +/- 0.1 மிமீ வரை இருக்கும் (+/- 0.002' முதல் +/- 0.004' வரை). துல்லியமான அரைப்பதன் மூலம் இறுக்கமான சகிப்புத்தன்மை சாத்தியமாகும், ஆனால் அதிக செலவில் வருகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, பிணைக்கப்பட்ட காந்தங்கள் இரண்டாம் நிலை எந்திரம் இல்லாமல் நேரடியாக மோல்டிங் செயல்முறையிலிருந்து இறுக்கமான சகிப்புத்தன்மையை அடைய முடியும்.
கே: என் N52 காந்தம் ஏன் அதிக வெப்பத்தில் N42SH ஐ விட மோசமாக செயல்படுகிறது?
ப: இது வலிமை மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மைக்கு இடையேயான ஒரு உன்னதமான வர்த்தகம் ஆகும். 'N52' தரமானது அறை வெப்பநிலையில் அதிக ஆற்றல் உற்பத்தியை (Br) கொண்டுள்ளது, இது வலிமையாக்குகிறது. இருப்பினும், 'N42SH' தரத்தில் உள்ள 'SH' பின்னொட்டு மிக உயர்ந்த உள்ளார்ந்த கட்டாயத்தன்மையை (Hci) குறிக்கிறது. வெப்பநிலை உயரும் போது, N52 இன் குறைந்த வற்புறுத்தல், அது டிமேக்னடிசேஷனுக்கு மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகிறது. N42SH, அறை வெப்பநிலையில் பலவீனமாக இருந்தாலும், உயர்ந்த வெப்பநிலையில் அதன் காந்தத்தன்மையை மிகச் சிறப்பாக வைத்திருக்கிறது, இதன் விளைவாக வெப்பமான சூழலில் சிறந்த செயல்திறன் கிடைக்கும்.
