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자석 정보

  • 배경과 역사
  • 디자인
  • 생산 흐름
  • 자석 선택
  • 표면 처리
  • 자화
  • 치수 범위, 크기 및 공차
  • 수동 조작의 안전 원칙

배경과 역사

영구 자석은 현대 생활의 중요한 부분입니다. 오늘날 거의 모든 현대적인 편의 시설에서 발견되거나 사용됩니다. 최초의 영구 자석은 자철석이라고 불리는 자연적으로 발생하는 암석에서 생산되었습니다. 이 돌은 2500년 전에 처음으로 중국인에 의해 연구되었고 이후 그리스인에 의해 연구되었습니다. 그리스인들은 마그네테스(Magnetes) 지방에서 이 돌을 얻었고 그 이름이 유래되었습니다. 그 이후로 자성 재료의 특성은 크게 향상되었으며 오늘날의 영구 자석 재료는 고대 자석보다 수백 배 더 강력합니다. 영구 자석이라는 용어는 자화 장치에서 제거된 후 유도된 자기 전하를 유지하는 자석의 능력에서 유래합니다. 이러한 장치는 강하게 자화된 영구 자석, 전자석 또는 전기로 잠시 충전되는 와이어 코일일 수 있습니다. 자기 전하를 유지하는 능력은 물체를 제자리에 고정하거나 전기를 원동력으로 또는 그 반대로 변환하거나(모터 및 발전기) 근처에 있는 다른 물체에 영향을 미치는 데 유용합니다.


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디자인

뛰어난 자기 성능은 더 나은 자기 공학의 결과입니다. 설계 지원이나 복잡한 회로 설계가 필요한 고객을 위해, QM 숙련된 응용 엔지니어와 지식이 풍부한 현장 영업 엔지니어로 구성된 팀이 귀하의 서비스를 제공합니다. QM 엔지니어는 고객과 협력하여 기존 설계를 개선하거나 검증할 뿐만 아니라 특수한 자기 효과를 생성하는 새로운 설계를 개발합니다. QM 는 부피가 크고 비효율적인 전자석 및 영구 자석 설계를 대체하는 매우 강력하고 균일하거나 특수한 모양의 자기장을 제공하는 특허 받은 자기 설계를 개발했습니다. 고객은 복잡한 컨셉이나 새로운 아이디어를 내놓을 때 자신감을 느낍니다. QM 10년간 입증된 자기 전문 지식을 바탕으로 이러한 과제를 해결해 드리겠습니다. QM 자석을 작동시키는 사람, 제품 및 기술이 있습니다.


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생산 흐름

QM 생산 흐름도


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자석 선택

모든 응용 분야에 대한 자석 선택은 전체 자기 회로와 환경을 고려해야 합니다. Alnico가 적합한 경우 자기 회로에 조립한 후 자화할 수 있으면 자석 크기를 최소화할 수 있습니다. 보안 응용 분야에서와 같이 다른 회로 구성 요소와 독립적으로 사용되는 경우 유효 길이 대 직경 비율(퍼미언스 계수와 관련)은 자석이 두 번째 사분면 감자 곡선에서 무릎 위에서 작동할 수 있을 만큼 커야 합니다. 중요한 응용 분야의 경우 Alnico 자석은 설정된 기준 자속 밀도 값으로 보정될 수 있습니다.

낮은 보자력의 부산물은 외부 자기장, 충격 및 적용 온도로 인한 감자 효과에 대한 민감성입니다. 중요한 응용 분야의 경우 알니코 자석은 온도를 안정화하여 이러한 영향을 최소화할 수 있습니다. 현대에 상용화된 자석에는 각각 재료 구성에 따라 4가지 등급이 있습니다. 각 등급 내에는 고유한 자기 특성을 지닌 등급 계열이 있습니다. 이러한 일반 클래스는 다음과 같습니다.

  • 네오디뮴 철 붕소
  • 사마륨 코발트
  • 세라믹
  • 알 니코

NdFeB와 SmCo는 둘 다 희토류 원소 그룹의 재료로 구성되어 있기 때문에 집합적으로 희토류 자석으로 알려져 있습니다. 네오디뮴 철 붕소(일반 조성 Nd2Fe14B, 종종 NdFeB로 약칭됨)는 현대 자석 재료 계열에 가장 최근에 상업적으로 추가된 물질입니다. 실온에서 NdFeB 자석은 모든 자석 재료 중 가장 높은 특성을 나타냅니다. 사마륨 코발트는 Sm1Co5 및 Sm2Co17의 두 가지 구성으로 제조되며, 종종 SmCo 1:5 또는 SmCo 2:17 유형이라고도 합니다. Hci 값이 더 높은 2:17 유형은 1:5 유형보다 더 큰 고유 안정성을 제공합니다. 페라이트라고도 알려진 세라믹 자석(일반 조성 BaFe2O3 또는 SrFe2O3)은 1950년대부터 상용화되었으며 저렴한 가격으로 인해 오늘날에도 계속 광범위하게 사용되고 있습니다. 세라믹 자석의 특별한 형태는 유연한 바인더에 세라믹 분말을 결합하여 만든 "유연한" 소재입니다. 알니코 자석(일반 조성 Al-Ni-Co)은 1930년대에 상용화되었으며 오늘날에도 여전히 광범위하게 사용되고 있습니다.

이러한 재료는 다양한 응용 요구 사항을 수용하는 다양한 특성을 갖고 있습니다. 다음은 특정 용도에 적합한 자석의 재료, 등급, 모양 및 크기를 선택할 때 고려해야 하는 요소에 대한 광범위하면서도 실용적인 개요를 제공하기 위한 것입니다. 아래 차트는 비교를 위해 선택된 다양한 재료 등급의 주요 특성에 대한 일반적인 값을 보여줍니다. 이러한 값은 다음 섹션에서 자세히 설명합니다.

자석 재료 비교

자재
학년
Br
Hc
HCI
BH 최대
T 최대(도 c)*
NdFeB
39H
12,800
12,300
21,000
40
150
SMCO
26
10,500
9,200
10,000
26
300
NdFeB
B10N
6,800
5,780
10,300
10
150
알 니코
5
12,500
640
640
5.5
540
세라믹
8
3,900
3,200
3,250
3.5
300
유연성
1
1,500
1,380
1,380
0.6
100

* T max(최대 실제 작동 온도)는 단지 참고용입니다. 자석의 실제 최대 작동 온도는 자석이 작동하는 회로에 따라 다릅니다.


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표면 처리

자석은 의도된 용도에 따라 코팅이 필요할 수 있습니다. 코팅 자석은 외관, 내식성, 마모 방지 기능을 향상시키며 클린룸 조건에 적용하기에 적합할 수 있습니다.
사마륨 코발트, 알니코 소재는 내부식성이 있어 부식 방지 코팅이 필요하지 않습니다. 알니코는 외관상의 품질을 위해 쉽게 도금됩니다.
NdFeB 자석은 특히 부식에 취약하며 이러한 방식으로 보호되는 경우가 많습니다. 영구 자석에 적합한 코팅은 다양합니다. 모든 유형의 코팅이 모든 재료나 자석 형상에 적합한 것은 아니며 최종 선택은 응용 분야와 환경에 따라 달라집니다. 추가 옵션은 부식과 손상을 방지하기 위해 자석을 외부 케이스에 수용하는 것입니다.

사용 가능한 코팅

표면

코팅

두께 (미크론)

색상

저항

부동화


1

실버 그레이

임시 보호

니켈

Ni + Ni

10-20

밝은은

습도에 우수

Ni + Cu + Ni

아연

Zn

8-20

밝은 파랑

소금 스프레이에 대한 좋은

C-아연

시니 컬러

염수 분무에 탁월

주석

Ni + Cu + Sn

15-20

습도에 대한 우수성

골드

Ni + Cu + Au

10-20

골드

습도에 대한 우수성

구리

Ni + Cu

10-20

골드

임시 보호

에폭시

에폭시

15-25

검정, 빨강, 회색

습도 대비 우수
소금 스프레이

Ni + Cu + 에폭시

Zn + 에폭시

화학

Ni

10-20

실버 그레이

습도 대비 우수

파릴 렌

파릴 렌

5-20

회색

습도, 소금 스프레이에 탁월합니다. 용매, 가스, 곰팡이 및 박테리아에 대해 우수합니다.
 FDA 승인.


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자화

자화되거나 자화되지 않는 두 가지 조건으로 공급되는 영구 자석은 일반적으로 극성이 표시되지 않습니다. 사용자가 요구하는 경우 합의된 수단으로 극성을 표시할 수 있습니다. 주문을 진행할 때 사용자는 공급 상태와 극성 표시가 필요한지 알려야 합니다.

영구자석의 자화장은 영구자성체의 종류와 고유 보자력과 관련이 있습니다. 자석에 자화 및 탈자화가 필요한 경우 당사에 문의하여 기술 지원을 요청하십시오.

자석을 자화하는 방법에는 DC 자기장과 펄스 자기장이라는 두 가지 방법이 있습니다.

자석을 감자하는 방법에는 세 가지가 있습니다. 열에 의한 감자는 특별한 공정 기술입니다. AC 분야의 감자. DC 필드의 감자. 이는 매우 강한 자기장과 높은 감자 기술을 요구합니다.

영구자석의 기하학적 형태와 자화방향 : 원칙적으로 다양한 형태의 영구자석을 생산하고 있습니다. 일반적으로 블록, 디스크, 링, 세그먼트 등이 포함됩니다. 자화 방향에 대한 자세한 그림은 다음과 같습니다.

자화의 방향
(전형적인 Manetization 방향을 나타내는 다이어그램)

두께를 통해 지향

축 방향

세그먼트에서 축 방향으로 배향됨

한쪽 면에 측면 방향 다중극이 있음

외부 직경*의 세그먼트로 지향된 다중극

한 면의 세그먼트로 지향된 다중극

방사형 *

직경을 통한 방향 *

내경*의 세그먼트로 지향된 다중극

모두 등방성 또는 이방성 재료로 사용 가능

*등방성 및 특정 이방성 재료에만 사용 가능


방사상 지향

직경 지향


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치수 범위, 크기 및 공차

자화 방향의 치수를 제외하고 영구 자석의 최대 치수는 50mm를 초과하지 않으며 이는 방향 필드 및 소결 장비에 의해 제한됩니다. 비자화 방향의 치수는 최대 100mm입니다.

공차는 일반적으로 +/-0.05 - +/-0.10mm입니다.

비고 : 고객의 샘플이나 청사진에 따라 다른 모양도 제작 가능

반지
외경
내경
두께
최고
100.00mm
95.00m
50.00mm
최저한의
3.80mm
1.20mm
0.50mm
디스크
Inc"
두께
최고
100.00mm
50.00mm
최저한의
1.20mm
0.50mm
블록
길이

두께
최고100.00mm
95.00mm
50.00mm
최저한의3.80mm
1.20mm
0.50mm
호 세그먼트
외부 반경
내부 반경
두께
최고75mm
65mm
50mm
최저한의1.9mm
0.6mm
0.5mm



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수동 조작의 안전 원칙

1. 강한 자기장을 지닌 자화된 영구자석은 주변의 철 및 기타 자성물질을 크게 끌어당깁니다. 일반적인 상황에서 수동 작업자는 손상을 방지하기 위해 매우 주의해야 합니다. 강한 자기력으로 인해 가까이에 있는 큰 자석이 손상될 위험이 있습니다. 사람들은 항상 이러한 자석을 별도로 또는 클램프로 처리합니다. 이 경우에는 작업 시 보호장갑을 착용해야 합니다.

2. 강한 자기장이 있는 환경에서는 민감한 전자 부품 및 테스트 미터가 변형되거나 손상될 수 있습니다. 컴퓨터, 디스플레이 및 자기 미디어(예: 자기 디스크, 자기 카세트 테이프, 비디오 녹화 테이프 등)가 자화된 구성 요소로부터 2m 이상 떨어져 있는지 확인하십시오.

3. 두 영구자석 사이의 인력이 충돌하면 엄청난 반짝임이 발생합니다. 따라서 인화성 물질이나 폭발성 물질을 주변에 두지 마십시오.

4. 자석이 수소에 노출되면 보호 코팅이 없는 영구 자석을 사용하는 것이 금지됩니다. 그 이유는 수소의 흡착으로 인해 자석의 미세 구조가 파괴되고 자기 특성이 파괴되기 때문입니다. 자석을 효과적으로 보호하는 유일한 방법은 자석을 케이스에 넣어 밀봉하는 것입니다.


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