फेराइट मिश्रण

जब वे कहते हैं "फेराइट मिश्रण?", तो कई लोग तुरंत एक बैग में तैयार पाउडर की कल्पना करते हैं, जिसे बस डालने और संपीड़ित करने की आवश्यकता होती है। यह शायद सबसे आम सरलीकृत दृष्टिकोण है जो मैं अक्सर नए प्रौद्योगिकीविदों के बीच देखता हूं। वास्तव में, यह एक पूरी कहानी है जो बैग से बहुत पहले शुरू होती है। यदि मिश्रण उत्पादन में आ गया है, तो इसका मतलब है कि इसके साथ दर्जनों स्वीकृतियां और परीक्षण बैच पहले ही किए जा चुके हैं, और यह सिर्फ धूल नहीं है, बल्कि एक निश्चित भाग्य वाली सामग्री है - चाहे वह आरएफ ट्रांसफार्मर या सेंसर तत्व के लिए कोर हो। लेकिन इस सब के साथ भी, प्रत्येक नया बैच एक छोटा जोखिम है, और यहां बताया गया है कि क्यों।

ग्रे पाउडर के पीछे क्या है?

संरचना में सिर्फ Fe2O3 नहीं है, एक निश्चित अनुपात में जस्ता, निकल, मैंगनीज के ऑक्साइड हैं। यह, सबसे पहले, कच्चे माल का इतिहास है। समान रासायनिक संरचना, लेकिन एक अलग लौह कार्बोनेट या ऑक्साइड से, सिंटरिंग के बाद एक अलग ग्रैनुलोमेट्री और, गंभीर रूप से, अलग चुंबकीय नुकसान के बाद आउटपुट देगा। हमने एक बार दो आपूर्तिकर्ताओं से मिश्रण के दो बैच लिए, जो पासपोर्ट के अनुसार औपचारिक रूप से समान थे। दबाने और सिंटरिंग के बाद, प्रारंभिक चुंबकीय पारगम्यता (μi) में बिखराव 15% तक पहुंच गया। और यह प्रतीत होता है सख्त GOST के बावजूद है। यह सब पूर्ववर्तियों और मिश्रण से पहले घटकों को पीसने की सुंदरता पर निर्भर करता है।

रेडीमेड सामान खरीदने वाले उद्योगों के लिए यहां अक्सर दिक्कत होती हैफेराइट मिश्रण. आपूर्तिकर्ता से कच्चे माल के इनपुट के चरण में बचत के परिणामस्वरूप आपके अंतिम उत्पाद के मापदंडों में अस्थिरता हो सकती है। उच्च आवृत्ति वाले फेराइट इसके प्रति विशेष रूप से संवेदनशील होते हैं। इसलिए, कई वर्षों से, हमने अपने चक्र में आने वाले कच्चे माल के नियंत्रण पर ध्यान केंद्रित किया है, न कि केवल तैयार मिश्रण पर। यह अधिक महंगा है, लेकिन अधिक पूर्वानुमानित है।

वैसे, स्थिरता के बारे में। एक आदर्श मिश्रण वह है जिसके पैरामीटर न केवल बैच से बैच तक, बल्कि एक बैच के भीतर भी एक संकीर्ण गलियारे के भीतर होते हैं। मिश्रण की विषमता एक अभिशाप है। कल्पना करें कि साँचे के एक हिस्से में दाने बड़े हैं, दूसरे में वे छोटे हैं। संघनन घनत्व अलग होगा, और सिंटरिंग के दौरान इससे विरूपण या दरार होने की गारंटी है। मैंने इसे पुराने रिबन मिक्सर पर देखा। हमने ग्रहों पर स्विच किया - स्थिति समतल हो गई, लेकिन ऊर्जा की लागत में भी उछाल आया।

सिद्धांत से कार्यशाला तक: जहां यह पतला है, यह टूट जाता है

5 किलोग्राम के प्रयोगशाला बैच से 2 टन के औद्योगिक बैच में संक्रमण हमेशा एक खोज है। प्रयोगशाला में, मैंने एक सिरेमिक ड्रम में सब कुछ हाथ से मिलाया और इसे एक आदर्श प्रोफ़ाइल के साथ एक चैम्बर भट्टी में सिंटर किया। कार्यशाला में एक अर्ध-घन मिक्सर, एक सुरंग ओवन, इसके क्षेत्रों, एक सुरक्षात्मक वातावरण (आमतौर पर नाइट्रोजन) के प्रवाह और अपरिहार्य तापमान प्रवणता के साथ होता है। और यहां तैयार मिश्रण के पैरामीटर, जिसे आपने आदर्श परिस्थितियों में विकसित किया है, "फ्लोट" करना शुरू करते हैं।

प्रमुख बिंदुओं में से एक है बाइंडर्स और प्लास्टिसाइज़र। उन्हें जोड़ा जाता हैफेराइट मिश्रणसंपीड्यता में सुधार करने और हरे (बिना जलाए) वर्कपीस को मजबूती देने के लिए। यह जोड़ने के लिए पर्याप्त नहीं है - पाउडर धूल उत्पन्न करेगा, मोल्ड तुरंत खराब हो जाएगा, और फूस पर परिवहन के दौरान वर्कपीस उखड़ जाएगा। यदि आप इसे ज़्यादा करते हैं, तो सिंटरिंग के दौरान बाइंडर बहुत तीव्रता से जल जाएगा, जिससे छिद्र निकल जाएंगे, या सामग्री में सूजन भी आ जाएगी। हमने अनुभव, परीक्षण दबाव बनाने और गर्मी उपचार के दौरान वर्कपीस के व्यवहार को देखने के आधार पर लगभग आंखों से प्रतिशत का चयन किया। मानक पॉलीविनाइल अल्कोहल (पीवीए) अच्छा है, लेकिन हीड्रोस्कोपिक है। उन्होंने कार्यशाला में आर्द्रता बदल दी - और सभी सेटिंग्स गलत हो गईं।

अभ्यास से एक वास्तविक मामला. एक बार उन्होंने एक नया टनल ओवन स्थापित किया। सामग्री डेटा शीट के अनुसार तापमान प्रोफ़ाइल प्रदर्शित करें। पहले बैच 30% ख़राब हैं। कोर लड़खड़ा रहे थे। उन्होंने इसका पता लगाना शुरू कर दिया। यह पता चला कि आपूर्तिकर्ताफेराइट मिश्रणबाइंडर के प्रकार को अधिक ताप-स्थिर में बदल दिया, लेकिन चेतावनी नहीं दी। बॉन्ड के बर्नआउट ज़ोन में तापमान में तेज वृद्धि के साथ पुरानी प्रोफ़ाइल उपयुक्त नहीं थी - नई सामग्री के लिए एक सपाट वक्र की आवश्यकता थी। तुच्छ? नहीं, एक सप्ताह का डाउनटाइम और ढेर सारी खराब सामग्री।

उपकरण और पैमाना: लोंगी से एक दृश्य

जब बड़े पैमाने पर उत्पादन की बात आती है, जैसे खनन उपकरण बनाने वाले उद्यमों में, तो सामग्री की आवश्यकताएं बदल जाती हैं। यहां जो महत्वपूर्ण है वह अधिकतम चुंबकीय पारगम्यता नहीं है, बल्कि स्थिरता, विश्वसनीयता और, महत्वपूर्ण रूप से, लागत है। उदाहरण के लिए, लीजिएलोंगी कॉर्पोरेशन(शेनयांग साइंटिफिक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कंपनी लोंगजी एलएलसी), जो 1993 से एक बड़े निर्माता के रूप में विकसित हुई है। उनकी वेबसाइट परljmagnet.ruयह स्पष्ट है कि पैमाना गंभीर है: 140,000 वर्ग मीटर का क्षेत्र, 1,200 से अधिक कर्मचारी, प्रति वर्ष लगभग 4,000 इकाइयों का उत्पादन।

ऐसे उत्पादन, आपूर्ति के लिएफेराइट मिश्रण- यह पाउडर का एक बैग नहीं खरीद रहा है, बल्कि प्रत्येक चरण में सख्त नियंत्रण नियमों के साथ हजारों टन के लिए एक दीर्घकालिक अनुबंध है। मेरा मानना ​​है कि कई बड़े खिलाड़ियों की तरह उनके पास भी आपूर्तिकर्ताओं की एक अनुमोदित सूची है जिनकी तकनीकी प्रक्रियाओं का ऑडिट किया जाता है। वे एक ऐसे मिश्रण में रुचि रखते हैं जो प्रत्येक चुंबकीय सर्किट में समान गुण देने की गारंटी देता है, उदाहरण के लिए, एक ड्रेज पावर कनवर्टर या चुंबकीय पृथक्करण प्रणाली। नए एडिटिव्स के साथ प्रयोग करने का समय नहीं है - हमें एक सिद्ध "कार्यकर्ता" की आवश्यकता है। मिश्रण।

यह जानना दिलचस्प होगा कि क्या, कुछ लोगों की तरह, वे ऊर्ध्वाधर एकीकरण का अभ्यास करते हैं - यानी, सहायक कंपनियों के माध्यम से अपनी जरूरतों के लिए फेराइट पाउडर या मिश्रण का उत्पादन। इससे अधिकतम नियंत्रण मिलता है, लेकिन धातुकर्म प्रक्रियाओं में भारी पूंजी निवेश की भी आवश्यकता होती है। अंतिम उपकरण के पैमाने और विशेषज्ञता को देखते हुए, सबसे अधिक संभावना है कि वे मिश्रण के विश्वसनीय बाहरी आपूर्तिकर्ताओं के साथ काम करते हैं, लेकिन इनकमिंग और आउटगोइंग नियंत्रण के लिए उनकी अपनी शक्तिशाली प्रयोगशाला होती है। इस आकार के उद्यम के लिए यह मानक और उचित अभ्यास है।

विकास के बिंदु के रूप में असफलताएँ

असफलताओं को याद किए बिना आप अभ्यास के बारे में बात नहीं कर सकते। सबसे आपत्तिजनक मामला पैसे बचाने की कोशिश से जुड़ा था. हमने तैयार कैलिब्रेटेड मिश्रण नहीं, बल्कि मूल ऑक्साइड खरीदने और मिश्रण स्वयं करने का निर्णय लिया। तर्क यह था: सस्ता, प्लस पूर्ण नियंत्रण। कागज़ पर - हाँ. व्यवहार में, उन्होंने मिश्रण से पहले घटकों की अल्ट्रा-फाइन और अल्ट्रा-यूनिफ़ॉर्म पीसने की आवश्यकता को ध्यान में नहीं रखा। हमारी अपनी बॉल मिलों ने आवश्यक फैलाव प्रदान नहीं किया। परिणामस्वरूप, सिंटरिंग के बाद, चुंबकीय हानि (पीसीवी) नाममात्र की तुलना में कई गुना अधिक थी। बैच का निस्तारण करना पड़ा। हमने पैसे बचाये, हजारों गँवाये और, सबसे महत्वपूर्ण, समय। निष्कर्ष: आपको आवश्यक उपकरणों के पूरे चक्र के बिना सामग्री निर्माण श्रृंखला में शामिल नहीं होना चाहिए। कभी-कभी किसी विशेष निर्माता पर भरोसा करना अधिक सुरक्षित होता हैफेराइट मिश्रण.

एक और सबक मानवीय कारक पर निर्भरता है। मिक्सर में घटकों की स्वचालित लोडिंग के साथ भी, ऑपरेटर ऑर्डर में गलती कर सकता है। बेहतर समरूपीकरण के लिए ऑक्साइड को सख्त क्रम में लोड किया जाना चाहिए। मैंने एक बार देखा कि कैसे, लोडिंग क्रम में त्रुटि के कारण, मिश्रण में स्थानीय कार्बोनेट समावेशन बन गया, जिसने सिंटरिंग के दौरान, उत्पाद के अंदर गैस पॉकेट्स को जन्म दिया। पूरे बैच को भट्ठी में डालने से पहले नमूने की परीक्षण एनीलिंग ने हमें एक बड़ी खराबी से बचा लिया। अब यह एक सख्त नियम है.

और, ज़ाहिर है, रसद। फेराइट मिश्रण एक हीड्रोस्कोपिक पदार्थ है। सर्दियों में बिना गर्म किए गोदाम में भंडारण करने और फिर गर्म वर्कशॉप में लाने से कणों पर नमी का संघनन हो जाता है। ऐसे मिश्रण को दबाना यातना है। उपयोग से पहले कम से कम 24 घंटे के लिए कार्यशाला के वातावरण में अनपैक्ड बैग की अनिवार्य कंडीशनिंग का नियम लागू करना आवश्यक था। यह एक छोटी सी बात है, लेकिन यदि आप इसे भूल जाते हैं, तो दबाने में समस्या निश्चित है।

सामग्री के भविष्य पर एक नजर

आजकल एडिटिव प्रौद्योगिकियों (चुंबकीय तत्वों की 3डी प्रिंटिंग) के लिए नैनो-आकार के फेराइट और मिश्रण के बारे में बहुत चर्चा हो रही है। यह निश्चित रूप से आशाजनक है, लेकिन अधिकांश उद्योग के लिए - इलेक्ट्रॉनिक्स से लेकर भारी इंजीनियरिंग तक - क्लासिकफेराइट मिश्रणमैंगनीज-जस्ता और निकल-जस्ता फेराइट्स पर आधारित। उनका विकास मापदंडों के और भी अधिक स्थिरीकरण, उच्च आवृत्तियों (पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए) पर नुकसान में कमी और नई, अधिक उत्पादक दबाव विधियों, उदाहरण के लिए, आइसोस्टैटिक के अनुकूलन के मार्ग का अनुसरण करता है।

मैं "नुकीले" लोगों की ओर भी रुझान देखता हूं। मिश्रण. कोई सार्वभौमिक सामग्री नहीं, बल्कि किसी विशेष निर्माता के विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए अनुकूलित रचना। चलो के लिए कहते हैंलोंगी कॉर्पोरेशनयदि उनके चुंबकीय कोर खनन उपकरण की कंपन स्थितियों के तहत काम करते हैं, तो सिंटरिंग के बाद बढ़ी हुई यांत्रिक शक्ति वाला मिश्रण विकसित किया जा सकता है। इसके लिए मिश्रण निर्माता और अंतिम उत्पाद निर्माण संयंत्र इंजीनियरों के बीच घनिष्ठ सहयोग की आवश्यकता होती है।

अंततः,फेराइट मिश्रण- यह कोई उत्पाद नहीं है, बल्कि उच्च स्तर की जिम्मेदारी वाला अर्ध-तैयार उत्पाद है। इसकी गुणवत्ता उस संपूर्ण डिवाइस की गुणवत्ता की कुंजी है जिसमें यह फिट होगा। और इस प्रक्रिया में कोई छोटे विवरण नहीं हैं: कच्चे माल के आपूर्तिकर्ता से अयस्क की पसंद से लेकर आपकी कार्यशाला में सुरंग भट्टी में तापमान और वातावरण तक। अनुभव सटीक रूप से इस श्रृंखला को समझने और उन्हीं "अस्पष्ट" चीज़ों के विश्लेषण के माध्यम से आता है। विफलताएँ, जो, एक नियम के रूप में, तकनीकी चरणों के जंक्शन पर कहीं न कहीं पूरी तरह से भौतिक कारण होती हैं।