लौह फेराइट

जब वे "आयरन फेराइट" कहते हैं, तो कई लोग तुरंत उसी गहरे भूरे या काले पाउडर की कल्पना करते हैं जो चुंबकीय सर्किट में जाता है। लेकिन अगर आप गहराई से देखें, तो उत्पादन में, विशेषकर खनन और प्रसंस्करण उपकरण में, सब कुछ इतना सरल नहीं है। एक सामान्य गलती यह मान लेना है कि मुख्य चीज़ सामग्री डेटा शीट से चुंबकीय पारगम्यता है। वास्तव में, कंपन, शॉक लोड और अपघर्षक धूल की स्थितियों में, बैच से बैच तक गुणों की स्थिरता और दबाने और सिंटरिंग के बाद कोर की यांत्रिक शक्ति अधिक महत्वपूर्ण होती है।

सिद्धांत से कार्यशाला तक: जहां बारीकियां निहित हैं

उदाहरण के लिए, विभाजकों के आधार पर उत्पादन को लेंलौह फेराइट. प्रौद्योगिकी अच्छी तरह से स्थापित प्रतीत होती है: बैच तैयारी, दबाव, उच्च तापमान सिंटरिंग। लेकिन यहाँ मुद्दा यह है: भट्टी में मामूली तापमान में उतार-चढ़ाव, मान लीजिए कि सिंटरिंग क्षेत्र में 15-20 डिग्री तक, तैयार उत्पाद में चुंबकीय नुकसान को अस्वीकार्य प्रतिशत तक बढ़ा सकता है। और यह तुरंत प्रकट नहीं हुआ है, लेकिन पहले से ही तैयार विभाजक के संयोजन और परीक्षण के चरण में है। मुझे तब निपटना पड़ा जब कोर के एक बैच ने, कथित तौर पर समान नियमों के अनुसार बनाया, 10% तक का प्रेरण प्रसार दिया। उन्होंने हर जगह इसका कारण खोजा - पाउडर में, साँचे में। यह पता चला कि समस्या मफल फर्नेस हीटर के असमान घिसाव की थी, जिसका समय पर निदान नहीं किया गया था।

एक अन्य व्यावहारिक बिंदु कच्चे माल की शुद्धता है। सिद्धांत रूप में,लौह फेराइट- ये Fe2O3 और अन्य धातुओं के ऑक्साइड हैं। लेकिन व्यवहार में, पाउडर में विदेशी समावेशन हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, उपकरण से तेल के निशान या अपघर्षक के माइक्रोपार्टिकल्स। दबाने पर वे माइक्रोक्रैक के केंद्र बन जाते हैं। बाद में, जब विभाजक लोड के तहत काम करता है, तो कंपन के कारण ये दरारें बढ़ सकती हैं, जिससे कोर का विभाजन हो जाएगा। मैंने एक से अधिक बार ऐसे "थकान वाले" देखे हैं। कई वर्षों के संचालन के बाद पुरानी मशीनों को नष्ट करना। इसलिए, अब उत्पादन में, उदाहरण के लिए, लोंगी कॉर्पोरेशन के एक ही उद्यम में, वे प्रवेश द्वार पर कच्चे माल की तैयारी और नियंत्रण पर बहुत ध्यान देते हैं। आपूर्तिकर्ता से सिर्फ पासपोर्ट नहीं, बल्कि आपका अपना, अतिरिक्त विश्लेषण।

वैसे, लोंजी के बारे में। उनकी वेबसाइट परhttps://www.ljmagnet.ruआप यह जानकारी पा सकते हैं कि कंपनी 1993 से काम कर रही है और खनन और प्रसंस्करण उपकरण में माहिर है। इस तरह के पैमाने से निपटने पर - 140,000 एम2 का कुल क्षेत्रफल और प्रति वर्ष लगभग 4,000 इकाइयों के उपकरणों का उत्पादन - सामग्री मापदंडों की स्थिरता और दोहराव के मुद्दे विशेष रूप से तीव्र हो जाते हैं। किसी चुंबकीय प्रणाली का प्रोटोटाइप बनाना एक बात हैलौह फेराइट, और हजारों विभाजकों के लिए समान विशेषताएँ प्रदान करना बिल्कुल अलग बात है। यहां चुंबकीय पाउडर तैयार करने और प्रसंस्करण की तकनीक के गहन अध्ययन के बिना ऐसा करना असंभव है।

सिंटरिंग और ज्यामिति समस्याएं

सिंटरिंग एक पूरी तरह से अलग कहानी है। ऐसा प्रतीत होगा कि प्रक्रिया मानकीकृत है। लेकिन उत्पाद का आकार अपना समायोजन स्वयं करता है। पतली दीवार वाले छल्ले या जटिल प्रोफाइल को ठोस सिलेंडर की तुलना में अलग तरह से सिंटर किया जाता है। सिकुड़न एवं टेढ़ापन की समस्या उत्पन्न हो जाती है। यह उच्च-ढाल विभाजकों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहां ध्रुवों के बीच का अंतर उच्च सटीकता के साथ बनाए रखा जाना चाहिए। कोर का असमान सिकुड़न चुंबकीय क्षेत्र की सभी गणनाओं को रद्द कर देता है।

हमने एक बार पाउडर के साथ काम करने की कोशिश की थीलौह फेराइटएक नये सप्लायर से. पासपोर्ट के अनुसार, सब कुछ सही था, पुराने से भी बेहतर। लेकिन जब रोटर्स के लिए जटिल-प्रोफ़ाइल वर्कपीस को सिंटरिंग किया गया, तो वॉर्पिंग के कारण दोषों का बढ़ा हुआ प्रतिशत प्राप्त हुआ। उन्होंने इसका पता लगाना शुरू कर दिया। यह पता चला कि नए पाउडर में थोड़ा अलग ग्रैनुलोमेट्री था - एक संकीर्ण भिन्नात्मक संरचना। इससे सिंटरिंग के दौरान संघनन की गतिशीलता में बदलाव आया। हम पुराने, विश्वसनीय आपूर्तिकर्ता के पास लौट आए, लेकिन प्रत्येक बैच के लिए ग्रैनुलोमेट्री पर सख्त नियंत्रण के साथ। कभी-कभी सादगी और पूर्वानुमेयता "आदर्श" से अधिक महत्वपूर्ण होती है? विशेषता कागज पर.

एक और व्यावहारिक अवलोकन: सिंटरिंग के बाद, यांत्रिक प्रसंस्करण की अक्सर आवश्यकता होती है - बैठने की सतहों को पीसना। यहां यह महत्वपूर्ण है कि भाग को ज़्यादा गरम न करें। अत्यधिक गरम करने से स्थानीय स्तर पर सतह परत में सूक्ष्म संरचना बदल जाती है, एक तथाकथित "दोषपूर्ण परत" दिखाई देती है, जिससे चुंबकीय पारगम्यता कम हो सकती है और नुकसान बढ़ सकता है। इसके बाद ऑपरेशन के दौरान कोर के तापन पर असर पड़ेगा। इसलिए, पीसने के तरीके - गति, फ़ीड, शीतलन - भी काम करने की तकनीकी श्रृंखला का हिस्सा हैंलौह फेराइट, जिसके बारे में हमेशा पाठ्यपुस्तकों में नहीं लिखा जाता है।

अंतिम उत्पाद में एकीकरण

एक उच्च गुणवत्ता वाला फेराइट कोर अपने आप में केवल आधी लड़ाई है। यह चुंबकीय प्रणाली में कैसे काम करेगा यह कई कारकों पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, बन्धन की विधि पर। एल्युमीनियम केस में एपॉक्सी यौगिकों के साथ कठोर निर्धारण - विश्वसनीय प्रतीत होता है। लेकिन एपॉक्सी और फेराइट में थर्मल विस्तार के अलग-अलग गुणांक होते हैं। चक्रीय तापमान परिवर्तन (और वे कार्यशाला में अपरिहार्य हैं) के साथ, यांत्रिक तनाव उत्पन्न हो सकता है, जो समय के साथ दरार का कारण बनेगा। मैंने अचानक दैनिक तापमान परिवर्तन की स्थिति में काम करने वाले उपकरणों पर ऐसे मामले देखे हैं।

इसलिए, कुछ संरचनाओं में उन्होंने निर्धारण के लोचदार तरीकों पर स्विच करना या भिगोना अंतराल छोड़ना शुरू कर दिया। लेकिन यहां एक और सवाल उठता है: कंपन। एक ढीला कोर "खेल" सकता है, जो अस्वीकार्य है। इससे पता चलता है कि हमें संतुलन तलाशने की जरूरत है। आधुनिक विकास में, उदाहरण के लिए, प्रसंस्करण उपकरण के लिए, संयुक्त फास्टनिंग सिस्टम का अक्सर उपयोग किया जाता है। यह वही क्षेत्र है जहां अभ्यास करने वाले इंजीनियरों का अनुभव अमूल्य है, जिन्होंने वर्षों तक देखा है कि उपकरण वास्तविक परिस्थितियों में कैसे व्यवहार करते हैं। LONGI कंपनी, अपने लंबे इतिहास और 1,200 से अधिक लोगों के कर्मचारियों के साथ, जिनमें से 60% से अधिक उच्च शिक्षा वाले विशेषज्ञ हैं, ने निश्चित रूप से ऐसे व्यावहारिक समाधानों का एक विशाल डेटाबेस जमा किया है जो खुले स्रोतों में नहीं मिल सकते हैं।

एक अलग चर्चा सुरक्षात्मक कोटिंग्स से संबंधित है। नंगालौह फेराइटनमी के प्रति काफी नाजुक और संवेदनशील। खनन उद्योग में आक्रामक माहौल है। इसलिए, कोर को अक्सर एपॉक्सी या विशेष वार्निश की एक पतली परत के साथ लेपित किया जाता है। लेकिन यहां भी ख़तरे हैं. बहुत मोटी कोटिंग चुंबकीय सर्किट में अवांछित वायु अंतर पैदा कर सकती है। बहुत पतला - यह रक्षा नहीं करेगा. सटीक खुराक और मोटाई को नियंत्रित करना आवश्यक है। यह, फिर से, प्रौद्योगिकी और उत्पादन संस्कृति का प्रश्न है।

भविष्य और विकल्पों की तलाश में

आजकल दुर्लभ पृथ्वी चुम्बकों और उनके फायदों के बारे में बहुत चर्चा हो रही है। हां, उनके पास उच्च ऊर्जा उत्पाद है। लेकिन जब बड़ी औद्योगिक प्रणालियों की बात आती है जिनके लिए बड़ी मात्रा में चुंबकीय सामग्री की आवश्यकता होती है, तो लागत एक निर्धारण कारक बन जाती है।लौह फेराइटकई प्रकार के चुंबकीय विभाजकों के लिए, विशेष रूप से बड़े और अत्यधिक चुंबकीय अंशों के निष्कर्षण के लिए, एक "वर्कहॉर्स" था और अभी भी बना हुआ है। इसकी विनिर्माण क्षमता, परिष्कृत प्रक्रियाएं और अपेक्षाकृत कम कीमत इसके बड़े फायदे हैं।

मेरी राय में, विकास की मुख्य दिशाएँ सामग्री के प्रतिस्थापन की खोज में नहीं, बल्कि उसके "पर्यावरण" में सुधार में निहित हैं। इसमें फेराइट के एक विशिष्ट बैच के वास्तविक गुणों को ध्यान में रखते हुए चुंबकीय क्षेत्रों का अधिक सटीक कंप्यूटर मॉडलिंग, और नई समग्र संरचनाओं का विकास जहां फेराइट तत्वों को अन्य सामग्रियों के साथ बेहतर ढंग से जोड़ा जाता है, और उपकरण संचालन के दौरान सीधे चुंबकीय प्रणाली की स्थिति की निगरानी के लिए सिस्टम की शुरूआत शामिल है।

यह संभावना है कि समय के साथ, अधिक स्थिर विशेषताओं या बेहतर संपीड़न क्षमता वाले पाउडर के नए ब्रांड सामने आएंगे। लेकिन मूलभूत सिद्धांत बने रहेंगे. मुख्य बात यह समझना हैलौह फेराइट- किसी संदर्भ पुस्तक से कोई अमूर्त सामग्री नहीं, बल्कि एक जीवित उत्पाद, जिसके अंतिम गुण रसायन विज्ञान, धातु विज्ञान, यांत्रिकी और इंजीनियरिंग अनुभव के चौराहे पर पैदा होते हैं। अनुभव जो LONGI जैसी कंपनियों को विश्वसनीय उपकरण बनाने की अनुमति देता है जो वर्षों तक सबसे कठिन परिस्थितियों में काम करता है। यह व्यावहारिक अनुभव है, न कि विशिष्टताओं के नंगे आंकड़े, जो अंततः यह निर्धारित करते हैं कि क्या विभाजक प्रभावी ढंग से लुगदी से मूल्यवान अंश निकालेगा या प्रसंस्करण संयंत्र के लिए सिरदर्द बन जाएगा।