اقرأ في هذا المقال
- المغناطيسية للمعادن المغناطيسية الحديدية
- ما هي إزالة المغناطيسية؟
- كيفية إزالة المغناطيسية؟
- طرق إزالة المغناطيسية
المغناطيسية للمعادن المغناطيسية الحديدية:
تتميز المادة المغناطيسية الممغنطة مثل المعادن مثل الفولاذ والحديد، بعدد كبير من المجالات المغناطيسية التي يتم توجيهها في نفس الاتجاه أو انضمت معاً لتشكيل مجالات مغناطيسية أكبر. نتيجة لذلك، يتراكم التدفق المغناطيسي للمجالات الفردية ليشكل تدفقاً كلياً أكبر، والذي يظهر كمغناطيسية متبقية أو مجال مغناطيسي شارد خارج المعدن المغناطيسي.
المجال المغناطيسي عبارة عن كمية متجهة تتميز بكثافة واتجاه، متجه المجال (H). تتدفق خطوط المجال المغناطيسي بالتعريف من القطب الشمالي المغناطيسي (N) إلى القطب الجنوبي المغناطيسي (S).
كيف تتم مغنطة المعدن الذي تمت إزالة مغناطيسيته؟
يمكن مغنطة المعدن الذي تمت إزالته من المغناطيسية في أي وقت عن طريق:
- عن طريق مجال مغناطيسي عالي الشدة بدرجة كافية.
- التحول في التركيب البلوري (مثل التشكيل، الانحناء).
- عن طريق تمرير تيارات كهربائية قوية عبر المادة.
- الحالة غير الممغنطة هي حالة تم فيها تقسيم المجالات المتوافقة إلى مجالات أصغر ذات اتجاهات مغنطة عشوائية. من هذه الحالة لا توجد نتائج مغنطة كبيرة.
- تشكيل المغنطة (M) عن طريق محاذاة المجالات المغناطيسية في المجال المغناطيسي الخارجي (H).
شدة المجال وكثافة التدفق:
يصف متجه شدة المجال (H) شدة المجال المغناطيسي المتولدة عن “التيارات الحرة” دون تأثير مغنطة (M) للمادة. تعني التيارات الحرة إمّا التيارات الكهربائية في الموصل أو اللحظات ثنائية القطب المغناطيسية على المستوى الذري. يشترك كلا المصدرين في شحنة متحركة، وهي الإلكترونات.
الجذب المغناطيسي للصلب الأوستنيتي المشكل:
هناك حالة متكررة من الممارسة وهي الحاجة إلى جعل الفولاذ الأوستنيتي (AISI 304 ،AISI 316) غير مغناطيسي تماماً مرة أخرى بعد المعالجة الآلية، والتشوه وما إلى ذلك بحيث لا تحدث قوى جذب مغناطيسية أو تأثيرات تداخل مغناطيسي أخرى. يمكن أن تؤدي المعالجة الميكانيكية محلياً إلى زيادة عدد النفاذية بسبب التغيرات الهيكلية “الأوستينيت -> مارتينسيت” (austenite -> martensite).
لا يمكن لإزالة المغناطيسية مع المجال المتناوب أن تزيل خاصية الجذب المغناطيسية لصلب أوستنيتي في مجالات غير متجانسة. يتم تغيير النفاذية المغناطيسية النسبية بشكل طفيف فقط من خلال هذه العملية. عادة لا يمكن تحقيق تغييرات النفاذية إلا من خلال عمليات التلدين الخاصة.
ما هي إزالة المغناطيسية؟
في سياق المصطلح، نتحدث عن عملية يختفي فيها المجال المغناطيسي لمغناطيس دائم أو من الحديد ليصبح مغناطيساً دائماً بشكل كلي أو جزئي. على سبيل المثال، هذا الإجراء مخصص للأدوات بحيث لا تجذب الأداة المستخدمة نشارة أو مواد حديدية أخرى.
ماذا يحدث أثناء إزالة المغناطيسية؟
في مجال مغناطيسي مطبق خارجياً، تصبح المواد المغناطيسية المغناطيسية مغناطيساً. يمكن مغنطة مواد أخرى مثل الماس والبارا. لكن المغنطة في هذه المواد أضعف بكثير. تختفي القوى المغناطيسية في البارا مغناطيسي عند إزالة المجال المغناطيسي الخارجي.
ومع ذلك، فإنّ ما يسمى بالبقاء في المغناطيسات الحديدية يضمن أنّه حتى إذا تم القضاء على المجال المغناطيسي الخارجي، فإنّ المغناطيسية المتبقية تبقى. لا يمكن للقوة المغناطيسية المتبقية أن تختفي من تلقاء نفسها دون ظروف خارجية.
إذا كنت تريد أن تفهم ذلك، فأنت بحاجة إلى مادة مغناطيسية “حديد” ومغناطيس قوي. المواد المغناطيسية تناسب هذا المغناطيس. على سبيل المثال، يمكنك أن تأخذ مقصاً، اقترب من مغناطيس المقص وقم بإزالة المغناطيس مرة أخرى.
بعد إزالة المغناطيس، يصبح المقص مغناطيسياً قليلاً. باستخدام المقص، يمكنك الآن وضع عناصر حديدية خفيفة مثل الأظافر. إذا كنت تريد أن تختفي القوى المغناطيسية في المقص، اضرب بالمقص بمقاومة قوية. بسبب الضغط الميكانيكي، يتم إزالة المغناطيسية من المقص.
في كل عنصر ذري من بارا والمغناطيسات الحديدية، تسود اللحظات المغناطيسية المغزلية للإلكترون مادياً. هذه الأزواج تتصرف مثل أصغر مغناطيسات أساسية في مسألة ما. يوجد في المغناطيسات الحديدية تفاعل تبادل إضافي، هذا تفاعل قوي بين دوامات الإلكترون، مما يعمل على استقرارها أيضاً.
يعمل تفاعل التبادل على تحسين المحاذاة المتوازية للدوران الإلكتروني بمجرد مغنطة المواد المغناطيسية بواسطة مغناطيس. عادةً ما يتم منع اختلاط دوران الإلكترون المحاذي بالفعل بواسطة تفاعل التبادل هذا وبالتالي فقدان القوى المغناطيسية. بعد هذه العملية، تكون القوى المغناطيسية للمغناطيس صفراً. إذا لم يتم تدمير المغناطيس بالكامل، فقد تحدث إعادة مغنطة.
لماذا نلجأ إلى إزالة المغناطيسية؟
أصبحت إزالة مغناطيسية للأجزاء المغناطيسية في الصناعة عملية ضرورية أكثر فأكثر. توفر المعالجة اللاحقة للأجزاء المنزوعة المغناطيسية مزايا حاسمة في العديد من المجالات وتحسن جودة المنتجات النهائية.
تظل الأجزاء المنزوعة المغناطيسية بالكامل خالية من المغناطيسية على مدى فترات زمنية طويلة جداً عند التعامل معها وتخزينها ونقلها بشكل صحيح، دون تأثير المجالات المغناطيسية الخارجية الكبيرة.
كيفية إزالة المغناطيسية؟
يمكن إزالة مغناطيسية المواد المغناطيسية بالطرق الثلاث التالية:
- التسخين فوق درجة حرارة كوري “درجة حرارة كوري تعتمد على السبائك. بالنسبة للفولاذ الصناعي تتراوح من 500 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية ويبدأ التحويل من المغناطيسية الحديدية إلى البارامغناطيسية”.
- الاهتزازات “إعادة توجيه المجالات المغناطيسية بسبب طاقة الاهتزاز”.
- انعكاس القطبية من خلال المجال المغناطيسي المتناوب المتحلل لتوزيع اتجاه مغنطة المجال المغناطيسي “في معظم الحالات هذه هي الطريقة المفضلة”.
طرق إزالة المغناطيسية:
إزالة المغناطيسية – Degaussing:
طريقة (Degaussing) هو مصطلح آخر لإزالة المغناطيسية. غالباً ما تُستخدم كلمة إزالة المغنطة فيما يتعلق بآلات محو القرص الصلب وتسمى أيضاً “أجهزة إزالة المغنطة” أو في تطبيق مختلف تماماً، لمحطات إزالة المغنطة البحرية. تُستخدم هذه المحطات لإزالة مغناطيسية السفن و / أو الغواصات بأكملها. في سياق التطبيقات الصناعية، يستخدم مصطلح إزالة المغناطيسية أو مزيل المغناطيسية بشكل أكثر شيوعاً.
إزالة المغناطيسية مع المجال المتناوب المتحلل:
تتميز تقنية إزالة المغناطيسية هذه بمجال مغناطيسي متناوب بسعة عالية مبدئية، والتي تتحلل لاحقاً إلى أدنى سعة ممكنة. تبدو هذه العملية بسيطة للغاية، ولكن هناك حاجة إلى العديد من التفاصيل لتحقيق نتائج جيدة.
أساسيات إزالة المغنطة بهذه الطريقة:
- التردد: معدل تغير انعكاس القطبية. التردد المنخفض لعمق الاختراق العالي في المادة.
- شدة المجال: شدة المجال المتناوب. بشكل عام، مطلوب قوة مجال عالية لعكس البقع المغناطيسية الصلبة في المادة.
- إنقاص السعة: التناقص هو مقياس لتقليل اتساع المجال المتناوب.
- تناظر المجال: تناظر المجال المتناوب بالنسبة للحقل الصفري. يؤدي التناظر إلى دوامة المجالات دون تفضيل دائم.
- المنطقة الفعّالة: قياس حجم المجال الناتج عن الملف الذي يحدث فيه تأثير إزالة المغناطيسية.
- تجانس المجال: قياس انتظام المجال داخل المنطقة الفعّالة.
- اتجاه التدفق: اتجاه المجال المغناطيسي المتناوب بالنسبة للكائن المراد إزالته.
يجب تحديد هذه الأساسيات وتقديمها في نظام إزالة المغناطيسية بأفضل طريقة ممكنة.
