การกลึงแม่เหล็ก: แม่เหล็กถูกขึ้นรูปอย่างแม่นยำได้อย่างไร?

หลายคนคิดว่าแม่เหล็กถูกขึ้นรูปเพียงครั้งเดียวในกระบวนการผลิต—แต่ไม่ใช่เช่นนั้น แม่เหล็กส่วนใหญ่ โดยเฉพาะแม่เหล็กชนิดหายาก ต้องการการกลึงอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ขนาดและความคลาดเคลื่อนที่สมบูรณ์แบบ

การกลึงแม่เหล็กชนิดหายากเป็นสิ่งจำเป็นเพราะธรรมชาติที่แข็งและเปราะของมันทำให้ไม่สามารถทำให้ได้ขนาดสุดท้ายในครั้งเดียว การตัด เจาะ และขัด เป็นขั้นตอนสำคัญในการบรรลุความแม่นยำ

แม้จะใช้วัสดุแม่เหล็กที่ทรงพลังอย่าง NdFeB และ SmCo ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะข้ามขั้นตอนการกลึง นี่คือเหตุผล—และวิธีที่ฉันดำเนินการร่วมกับลูกค้าในอุตสาหกรรมแม่เหล็ก

การกลึงแม่เหล็กคืออะไร?

การกลึงแม่เหล็กไม่สามารถมองข้ามได้ แม่เหล็กส่วนใหญ่ไม่สามารถขึ้นรูปหรืออัดให้เป็นรูปร่างสุดท้ายได้ โดยเฉพาะแม่เหล็กชนิดหายากที่ผ่านการเผาและอัดขึ้นรูปแล้ว

การกลึงแม่เหล็กหมายถึงกระบวนการปรับเปลี่ยนรูปทรง ขนาด และพื้นผิวของแม่เหล็กโดยใช้วิธีการเช่น การตัด ขัด หรือเจาะ เพื่อให้ได้ขนาดที่แม่นยำ

การตัดด้วยลวดหลายเส้น

การตัดด้วยลวดหลายเส้น

ทำไมเราถึงไม่สามารถข้ามการกลึงได้?

แม่เหล็กหายากเช่น NdFeB ที่ผ่านการเผาและอัดขึ้นรูปนั้นแข็งมากแต่ก็เปราะ ในระหว่างขั้นตอนการอัดและเผา เราไม่สามารถควบคุมรูปทรงให้แม่นยำได้ แท่งแม่เหล็กออกมาหยาบ เกินขนาด และมักมีช่องว่างความคลาดเคลื่อน

นั่นคือจุดที่การกลึงเข้ามามีบทบาท หากไม่มีมัน คุณไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านขนาดที่แม่นยำในอุตสาหกรรมเช่น มอเตอร์ เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์ทางการแพทย์ได้

เทคนิคการกลึงหลักคืออะไร?

วิธีการกลึง เครื่องมือที่ใช้ การใช้งานทั่วไป
การตัด ใบมีดเพชร/CBN, ใบเลื่อยลวด การตัดชิ้นส่วนขนาดใหญ่ให้เป็นชิ้นเล็กลง
การเจาะ หัวเจาะเพชร เลเซอร์ อัลตราซาวด์ การสร้างรูในแม่เหล็กวงแหวน/โค้ง
การเจียร ล้อเจียรเรซินหรือโลหะ การทำให้พื้นผิวเรียบและแม่นยำ
การบรรจุถัง เครื่องกลิ้งสำหรับทำมุมเฉียง การกลิ้งขอบเพื่อเพิ่มความปลอดภัย

แต่ละวิธีมีบทบาทของตนเองขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุ ความซับซ้อนของรูปทรง และความแม่นยำที่ต้องการ

คุณทำงานเครื่องแม่เหล็กอย่างไร?

การทำเครื่องแม่เหล็กไม่เหมือนกับการทำงานเหล็กกล้าหรือพลาสติก ต้องระวังเป็นพิเศษเนื่องจากคุณสมบัติของวัสดุแม่เหล็ก

แม่เหล็กถูกทำด้วยเครื่องมือเช่นใบมีดเพชรหรือวงล้อเจียร วิธีการขึ้นอยู่กับชนิดของแม่เหล็ก รูปร่าง และการใช้งาน ความแม่นยำและความระมัดระวังเป็นสิ่งสำคัญ

1. เทคนิคการตัด

การตัดด้วยใบมีด

เราใช้ใบมีดเคลือบเพชรหรือ CBN ความหนา ความเร็ว และการป้อนมีผลต่อคุณภาพและความคลาดเคลื่อนสุดท้าย

ประเภทย่อย:

  • การตัดทรงกระบอก: มักใช้สำหรับแม่เหล็กทรงจาน
  • การตัดภายใน: ใช้ตัดรูหรือโปรไฟล์ภายใน

การตัดด้วยลวดและเลเซอร์

วิธีเหล่านี้เหมาะสำหรับการสร้างรูปร่างซับซ้อน การตัดด้วยไฟฟ้า Wire EDM และเลเซอร์ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ แต่ช้ากว่าและมีต้นทุนสูงกว่า โดยปกติฉันแนะนำให้ใช้สำหรับชิ้นส่วนชุดเล็กหรือชิ้นส่วนที่ต้องความแม่นยำสูง

การตัดด้วยสายไฟ

นี่คือวิธีที่นิยมใช้สำหรับการตัดชิ้นบางหรือรูปร่างที่ละเอียดอ่อนโดยมีความเสียหายน้อยที่สุด

2. เทคนิคการเจาะ

แม่เหล็กที่มีรูภายใน—โดยเฉพาะแบบวงแหวนและโค้ง—มักต้องการการเจาะหลังจากการเผาให้เป็นเนื้อเดียวกัน

ประเภทของการเจาะ:

  • การเจาะแบบทึบ: ทำโดยใช้เครื่องมือเพชรหรือเลเซอร์ เหมาะสำหรับรูขนาดเล็ก
  • การเจาะแบบโปร่ง: ใช้เมื่อรูมีขนาดใหญ่กว่า 4 มม. เราสามารถนำแกนกลางจากรูไปใช้ซ้ำเพื่อทำชิ้นส่วนอื่น ๆ ได้ ช่วยปรับปรุงการใช้วัสดุ

3. เทคนิคการขัด

ขั้นตอนนี้ช่วยให้พื้นผิวเรียบเสมอกัน มีความแม่นยำสูง และดูดีในเชิงความงาม

ประเภทของการขัด:

  • การขัดทรงกระบอก
  • การขัดภายใน
  • การขัดผิวหน้า
  • การขัดแบบคัดลอก: เราออกแบบล้อขัดให้เข้ากับรูปทรงสุดท้าย

สำหรับลูกค้าส่วนใหญ่ การขัดเป็นขั้นตอนการกลึงที่ใช้บ่อยที่สุด โดยเฉพาะเมื่อผลิตแม่เหล็กสำหรับมอเตอร์หรือเซ็นเซอร์

4. การกลิ้ง / การตัดมุม

ลูกค้าบางรายขอขอบขอบที่ปลอดภัย โดยเฉพาะในชุดประกอบที่เกี่ยวข้องกับการจัดการ บาร์เรลลิ่งช่วยกำจัดขอบคม ทำให้การประกอบปลอดภัยและเป็นมิตรกับการใช้งานมากขึ้น

การผลิตแม่เหล็กคืออะไร?

หลายคนเข้าใจผิดว่าการทำแม่เหล็กกับการกลึงแม่เหล็กเป็นขั้นตอนเดียวกัน ทั้งที่จริงแล้วเป็นขั้นตอนที่แตกต่างกันในกระบวนการ

การผลิตแม่เหล็กประกอบด้วยทุกขั้นตอนตั้งแต่ผงวัตถุดิบจนถึงชิ้นส่วนแม่เหล็กสุดท้าย รวมถึงการอัดขึ้นรูป การเผาเซ็นเตอร์ และบางครั้งก็เป็นการกลึง

ขั้นตอนหลักของการผลิต

ขั้นตอน คำอธิบาย
เตรียมผงวัตถุดิบ ผสมธาตุหายากและบดให้เป็นผงละเอียด
การอัดขึ้นรูป อัดผงภายใต้สนามแม่เหล็ก
การเผาให้เชื่อมเป็นเนื้อเดียวกัน ให้ความร้อนภายใต้สุญญากาศหรือแก๊สเฉื่อยเพื่อให้แม่เหล็กแข็งตัว
การกลึง ตัด เจาะ และขัดให้ได้รูปทรงและความคลาดเคลื่อนที่ต้องการ
การเคลือบ การเคลือบผิวด้วยชั้นป้องกันเช่น นิกเกิล ซิงค์ หรืออีพ็อกซี่
การทำให้แม่เหล็กเป็นแม่เหล็ก นำชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วไปเปิดเผยในสนามแม่เหล็กแรงสูง

การกลึงเกิดขึ้นหลังจากการเผาเซ็นเตอร์และก่อนการเคลือบผิว นั่นคือเหตุผลที่การเลือกวิธีการกลึงที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ โดยเฉพาะเมื่อมีการเคลือบผิวเช่น นิกเกิล-ทองแดง-นิกเกิล หรืออีพ็อกซี่ การกลึงที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้พื้นผิวเสียหาย ส่งผลต่อการยึดเกาะและการป้องกันการกัดกร่อน

แม่เหล็กถูกนำไปใช้ในเครื่องจักรอย่างไร?

แม่เหล็กที่กลึงแล้วเป็นสิ่งจำเป็นในเครื่องจักรสมัยใหม่ เกือบทุกระบบไฟฟ้าและกลไกใช้แม่เหล็ก

แม่เหล็กในเครื่องจักรเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นการเคลื่อนไหว รับรู้ตำแหน่ง หรือยึดชิ้นส่วน แม่เหล็กที่ผ่านการกลึงอย่างแม่นยำช่วยให้ระบบมีขนาดกะทัดรัดและประสิทธิภาพสูง

มอเตอร์ไร้แกน

ภาพถ่ายมอเตอร์ไร้แกนกลางจากการออกแบบของ Assun Motor

แม่เหล็กกลึงไปไหนบ้าง?

1. มอเตอร์

มอเตอร์แม่เหล็กถาวรต้องการแม่เหล็กที่มีรูปทรงแม่นยำเพื่อสมดุลพลวัตของโรเตอร์ โรเตอร์ส่วนใหญ่ใช้แม่เหล็กโค้ง ซึ่งเราจะกลึงให้มีความแม่นยำสูง

2. เซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์แบบ Hall-effect ใช้แม่เหล็กขนาดเล็กที่ต้องพอดีกับตัวเคส การผิดพลาดเพียงไม่กี่ไมครอนสามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพได้

3. อุปกรณ์ทางการแพทย์

เครื่อง MRI เครื่องมือผ่าตัด และปั๊มใช้แม่เหล็กขนาดเล็กที่ออกแบบเฉพาะ ต้องผ่านการกลึงและเจาะด้วยความแม่นยำสูงและไม่มีขี้ผึ้งรอยต่อ

4. อวกาศและหุ่นยนต์

การใช้งานในอวกาศและหุ่นยนต์ต้องการชุดแม่เหล็กที่มีน้ำหนักเบาและทรงพลัง เราใช้เครื่องจักรเพื่อให้ได้มาตรฐานที่แม่นยำเพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพ

การพิจารณาประเภทแม่เหล็ก

ประเภทของแม่เหล็ก ความต้องการในการกลึง หมายเหตุ
NdFeB แบบเผาอัด สูง เปราะมาก ต้องใช้เครื่องมือเพชร
สมโค ปานกลางถึงสูง เสถียรแต่แข็ง
แม่เหล็กผสม ต่ำถึงปานกลาง มักอยู่ในรูปทรงใกล้เคียงกับชิ้นงานสุดท้าย ไม่ต้องกลึงมาก
เฟอร์ไรต์ ปานกลาง ต้นทุนต่ำกว่า สามารถกลึงด้วยเครื่องมือมาตรฐาน

แม่เหล็กแบบพันธะ เช่น แบบฉีดขึ้นรูป ต้องการการตัดแต่งเพียงเล็กน้อย แต่แม่เหล็กแบบอัดขึ้นรูปยังคงต้องการการขัดเกลาสำหรับความสูงหรือความเรียบที่แม่นยำ

บทสรุป

การกลึงแม่เหล็กเป็นขั้นตอนสำคัญเพื่อให้แน่ใจในประสิทธิภาพและความพอดี มันเปลี่ยนบล็อกแม่เหล็กดิบให้กลายเป็นชิ้นส่วนที่แม่นยำและใช้งานได้