Pitäminen, ohjaaminen ja irrottaminen magneeteilla

Mitä ”ilmoitettu vetovoima” todella tarkoittaa

Magneetin tuotekuvauksen luku on yleensä vetovoima, joka mitataan kohtisuoraan paksua, tasaista, hiottua teräslevyä vasten ilman ilmarakoa. Oma projektisi ei lähes koskaan näytä siltä. Yksi 1 mm:n tulostetun muovin kerros magneetin ja teräksen välissä, ohut maalattu teräslevy paksun levyn sijaan tai kuorma, joka liukuu sivuttain vedon sijaan, pienentää jokaisessa tapauksessa pitovoimaa, usein rajusti.

Sivuttaiskuormitus on tärkein arkikäytössä. Seinään kiinnitetty magneettinen työkalulista kantaa työkaluja leikkausvoimalla, ja liukumisen kestävyys riippuu pitkälti pintojen välisestä kitkasta. Valmistajat ilmoittavat usein, että leikkauspito on murto-osa ilmoitetusta vetovoimasta, usein paljaalla teräksellä noin viidesosa tai neljännes. Kumipinnoitetut kuppimagneetit on tehty juuri kitkan lisäämiseksi.

Laadut, lämpö ja miksi magneetti heikentyi

Neodyymi-rauta-boori-magneetit esiteltiin vuonna 1984. Ne kehitettiin rinnakkain General Motorsilla ja Sumitomo Special Metalsilla, missä Masato Sagawa johti työtä. Laatunumerot, kuten N35, N42 ja N52, kuvaavat suurinta energiatuloa megagaussioerstedeina. Korkeammat laadut ovat samankokoisina vahvempia, mutta ne eivät ole ainoa vaikuttava tekijä: hieman suurempi N35 voi ylittää pienemmän N52:n.

Lämpö on hiljainen vikaantuja. Tavalliset N-laatuiset magneetit on yleensä mitoitettu noin 80 °C:lle. Jos liimaat sellaisen osaan, joka on lähellä lämmitettyä tulostusalustaa, patteria tai juotosasemaa, se voi menettää lujuutensa pysyvästi. Päätteelliset laadut (M, H, SH ja muut) kestävät korkeampia lämpötiloja. Jos rakenne on lämmön lähellä, tarkista tekninen tietolehti, älä tuotteen nimeä.

Linjaus: magneetit paikoittavina elementteinä

Kaksi magneettia, joiden navat ovat vastakkain, tekee kaksi asiaa kerralla: ne pitävät ja keskittävät. Kannet loksahtavat paikalleen, moduulit napsahtavat alustaan ja vaihdettavat työkalun päät löytävät paikkansa ilman tappeja. Toistettavuuden parantamiseksi yhdistä magneetit kinemaattiseen rakenteeseen, esimerkiksi kolmeen V-uraan asetettuihin kuulaan. Idea liitetään James Clerk Maxwelliin. Anna magneetin tuottaa vain esikuorma. Kuulat paikoittavat, magneetti pitää.

Halbach-ryhmät: yksi vahva puoli

Aseta magneetit niin, että niiden magnetointi kiertyy askel askeleelta rivissä, jolloin kenttä vahvistuu toisella puolella ja kumoutuu lähes kokonaan toisella. John Mallinson kuvasi yksipuolisen vaikutuksen vuonna 1973, ja Klaus Halbach kehitti ryhmiä hiukkaskiihdyttimiin Lawrence Berkeleyn laboratoriossa. Harrastusrakennelmissa pieni ryhmä paneelin takana voi pitää kiinni edessä lujasti mutta takana heikosti, mikä on hyödyllistä elektroniikan läheisyydessä. Kokoaminen on vaikeinta: magneetit vastustavat, joten käytä tulostettua apuvälinettä ja kiinnitä jokainen magneetti puristimella työn edetessä.

Pinnoitus, korroosio ja turvallisuus

NdFeB ruostuu helposti, minkä vuoksi useimmissa magneeteissa on nikkeli-kupari-nikkeli-pinnoite. Jos pinnoite lohkeaa puristussovitteen tai pihtien takia, ruoste voi alkaa, erityisesti keittiöissä ja kylpyhuoneissa. Liimaa magneetit hieman liian suuriin koloihin sen sijaan, että painaisit ne väkisin paikoilleen.

Pienet vahvat magneetit ovat vakava nielemisvaara: kaksi magneettia, jotka vetävät toisiaan suolen seinämien läpi, voivat aiheuttaa vakavia vammoja. Pidä irralliset magneetit poissa lasten ja lemmikkien ulottuvilta, sulje valmiit rakenteet kokonaan ja pidä vahvat magneetit loitolla sydämentahdistimista ja muista kehoon istutetuista lääkinnällisistä laitteista. Suuret magneetit voivat puristaa ihoa niin voimakkaasti, että siitä aiheutuu vamma.

Havainnollistavat mitat – eivät vahvistettuja projektimittauksia

Kaapelinpidikkeen prototyyppimme käytti 10 × 3 mm kiekkoa 0,6 mm paksun tulostetun kuoren takana. Se toimi puhelimen kaapelille, mutta se ei kannattelisi kannettavan tietokoneen laturia.

Odotettavissa olevat vikatilanteet

"Anna geometrian kantaa kuorma ja magneetin tuoda tarkoitus."Puff Tinker Puzzle -työpöytämuistiinpanot