تكلفة المواد المغناطيسية

يجب أن تتضمن أي خطة لتلبية متطلبات عملاء اليوم تشغيل وإيقاف الآلات في أسرع وقت ممكن مع ضمان السلامة الكافية ، السماح بوصول أداة القطع إلى مناطق العمل التي تحتاج إلى تشكيلها ، وتحقيق ضغط ثابت على قطع العمل. هذا ينطبق بشكل خاص على قطع العمل الحساسة للضغط التي تكون عرضة للتشوه من ضغوط المناديل والمشابك الميكانيكية.

يجب أن يقوم صانعو القوالب باستمرار بتقييم أفضل طريقة لعقد العمل. كمستخدمين لمراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وآلات الطحن ، فإنهم عادة ما يعتمدون على استخدام أساليب التثبيت والتثبيت التقليدية ، والتي تتطلب وقت إعداد كبير قبل بدء عملية التشغيل الفعلي. عندما تنطوي عملية التشغيل الآلي أو الطحن على إنتاج أجزاء أو أجزاء متعددة ذات أبعاد مختلفة ، يزداد مقدار وقت الإعداد بشكل كبير ، بناءً على عدد الأجزاء وحجمها وتوجيهها المطلوب ، ويساهم في تخفيض إجمالي الإنتاجية في العملية ¡s. يعد استخدام الأجهزة المغناطيسية بديلاً متعدد الاستخدامات للغاية للمستخدمين لتقليل وقت الإعداد وزيادة الإنتاجية.

بدائل مغناطيسية

خراطيش مغناطيسية هي النوع الأكثر مرونة من نظام عقد العمل لأوسع مجموعة من أدوات الآلات ، بما في ذلك أدوات الآلات الأفقية والعمودية ، ومراكز HSM ، ومخارط CNC ، والمطاحن ، التطبيقات الآلية ذات اللوح EDM والمطاحن السطحية. فهي أكثر مرونة بسبب تعدد استخداماتها. باستخدام خراطيش مغناطيسية لتثبيت قطع العمل على طاولة المعالجة أو السطح ، يوفر الوقت أكثر من التثبيت أو التثبيت الميكانيكي.

يتم إرفاق قطع العمل يدويًا بالسرير ، باستخدام المشابك أو الملاقط التي يجب تثبيتها أو تأمينها كجزء من إعداد الماكينة لضمان تحديد موضع قطعة العمل بدقة وثبات وفقًا لبرنامج CNC. تعتبر الخراطيش المغناطيسية أكثر مرونة أو استيعابًا إذا أرادت صانع القوالب آلة أجزاء متعددة مع إعداد واحد أو عدة أجزاء ذات أبعاد مختلفة. يتطلب كل من هذه السيناريوهات وقتًا أكبر للإعداد للتحضير لعملية المعالجة مقابل استخدام عقد العمل المغناطيسي. إنها أكثر مرونة ، بمعنى أنها قادرة ، مقارنة بعقد العمل بالفراغ ، لأن قوة الإمساك بالمغناطيس يمكن أن تتجاوز قوة الشفط الناتجة عن الفراغ ، وهو مفيد بشكل خاص لتصنيع الأجزاء الكبيرة الحجم. علاوة على ذلك ، يتطلب الإعداد باستخدام خراطيش فراغية قناع لإغلاق أي ثقوب لا يتم تغطيتها مباشرة بواسطة قطعة العمل المثبتة.

إن الحصول على الدعم الكامل بخاصية الإمساك بالزي الرسمي لكامل سطح قطعة العمل يقلل من الاهتزاز الناتج عن التشغيل الآلي. للمغناطيس تأثير مخمد على العمل بسبب حقيقة أنهم يحتجزون العمل على مساحة اتصال كبيرة نسبيًا مقارنة بالملاط والمشابك الميكانيكية. بسبب بناء القطعة الصلبة للمغناطيس ، فإنه يعمل كحاجز بين سرير الماكينة وقطعة العمل لتخفيف أو إعاقة الاهتزاز الناتج عن أداة الماكينة ، التي يمكن أن تؤثر على نتائج الشغل. يتيح استخدام الطبطبات المغناطيسية للمستخدم النهائي تشغيل تغذية وسرعات أسرع دون ثرثرة.

إذا تم تثبيت قطعة العمل بشكل غير متساو أو تم تثبيتها على سرير الآلات بمشابك أو لبابيس ميكانيكية ، يجب تشغيل الماكينة لاستيعاب تلك الظروف ، والتي تتطلب عادةً توقفات وبدء تشغيل متعددة. يمكن أن يؤدي إجراء التوقف/البدء هذا إلى خلق عيوب في سطح الجزء ، والتي يجب تصحيحها في عملية ما بعد المعالجة مثل تنظيف مقاعد البدلاء أو التلميع لإزالة أي عيوب. بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون هناك حاجة إلى برامج متعددة باستخدام الحاسب الآلي للعمل حول المشابك الميكانيكية لتحقيق تكوين السطح أو الجزء المطلوب. أخيرًا ، من الممكن تحقيق معدلات تغذية أسرع بسبب قدرة المغناطيس ¡s على تثبيت قطعة العمل بإحكام ووضعها بدقة أثناء قيام عجلة الطحن أو قاطع الطحن أو المثقاب بعملية إزالة المواد.

لم تعد مرتبطة فقط بعمليات طحن السطح ، تكتسب عقد العمل المغناطيسي شعبية. يبحث المزيد من بناة أدوات الماكينة والمستخدمين النهائيين عن طرق لتحسين الإنتاجية أو تقليل وقت الإعداد لتحسين عملياتهم الآلية وإنشاء جهاز أكثر كفاءة مع ROI أفضل. إن التقدم في التقنيات والمواد يجعل المغانط قابلة للحياة لجميع أنواع تصنيع الأجزاء الحديدية. على سبيل المثال ، مواد مثل مغناطيس النيوديميوم (المواد الأرضية النادرة) تعطي المغناطيس القدرة على تحقيق قوى أكثر قوة للأجزاء مع الحفاظ على حجم ووزن المغناطيس في حجم يمكن التحكم فيه.

اختيار ظرف مغناطيسي

النظر في هذه العوامل عند اختيار نوع تشاك المغناطيسي للتطبيق.

فرض الحد

القيود الأكثر وضوحًا لاستخدام عقد العمل المغناطيسي هي أن بعض المواد ، مثل السيراميك والبلاستيك ، وكذلك بعض المعادن مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم أو البرونز ، لا يمكن الاحتفاظ بها بواسطة مغناطيس. ومع ذلك ، إذا كانت قطعة العمل مغناطيسية حديدية ؛ مادة تحتوي على جزيئات الحديد في تركيبتها المعدنية التي تتفاعل عند التعرض لقوة مغناطيسية أو ملامسة لها ، فيجب النظر في الطبطبات المغناطيسية.

مواد

الآلات ونوع الآلات هي اعتبارات مهمة للاختيار الأساسي. لتحديد أفضل حل مغناطيسي ، من المهم معرفة العناصر التي سيتم تطبيقها على قطعة العمل حسب نوع الجهاز الذي سيتم استخدامه. عوامل مثل الطاقة الحصانية وسرعة المغزل وحجم القاطع أو الأداة كلها جزء من عملية التقييم ، ولكن الاعتبارات الأخرى تشمل نوع المادة والصلابة ، شكل وتسطيح مادة الشغل. تتطلب الاختلافات في مواد الشغل داخل الوظيفة والاختلافات من الوظيفة إلى الوظيفة أن يكون مهندس التطبيقات أو الميكانيكي الذي يتحمل مسؤولية الجزء أو المكون الذي سيتم إنتاجه بواسطة عملية المعالجة الآلية. حدد نمط تشاك المغناطيسي الذي سيسمح بأكبر قدر من المرونة ، مطابقة عملية تشوك الأكثر ملاءمة للمستخدم ¡s المغناطيسي للحصول على النتيجة المطلوبة. مواد الشغل والحجم وظروف السطح ومعدلات إزالة المعادن كلها تؤثر على القوى الانفصالية ويجب أخذها بعين الاعتبار ، إلى جانب القوة القابضة اللازمة والدقة ، متطلبات التكرار والمتانة لضمان استخدام أفضل ظرف لهذا المنصب.

الفولاذ

الفولاذ الخفيف هو الأكثر جاذبية من الناحية المغناطيسية لأن المحتوى المنخفض من الكربون لا يؤثر فقط على صلابة المواد ولكنه أيضًا عامل محدد لمدى مغناطيسية المادة. الفولاذ منخفض الكربون ، مثل الفولاذ SAE ، موصل جيد تقريبًا للخطوط المغناطيسية للقوة مثل الحديد النقي. فولاذ السبائك الصلبة أقل جاذبية لأن العديد من السبائك تحتوي على مواد غير مغناطيسية ، مما يقلل من قدرة الخطوط المغناطيسية للقوة على التدفق إلى قطعة العمل. سبيكة مثل SAE سلسلة من الفولاذ المقاوم للصدأ تكاد تكون ضعيفة موصل مغناطيسي مثل الهواء. يعتبر النوع فولاذ مقاوم للصدأ مغنطيسيًا ، ولكنه يحتوي على ما يكفي من الكروم بحيث يمكن للمغناطيس تطوير نصف القوة فقط على النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ كما هو الحال في الفولاذ SAE. الحديد الزهر أقل جاذبية بكثير من الفولاذ الطري ولكنه مرشح قابل للتطبيق للحمل المغناطيسي. وبسبب محتواه من الكربون ، فإن القوة التي تطورت على الحديد الزهر أقل من نصف القوة التي تطورت على الفولاذ SAE. بالإضافة إلى ذلك ، الحديد الزهر هو أكثر مسامية ، وبالتالي فإن خطوط المرن الناتجة عن المغناطيس لا تتدفق بسهولة من خلال الحديد الزهر ، مما يؤدي إلى انخفاض في القدرة القابضة. ومع ذلك ، بسبب مسامية آلات الحديد الزهر ، تكون أكثر حرية مع عدد أقل من قوى القطع اللازمة لمعالجة قطعة العمل.

مساحة السطح

مساحة السطح أيضا هو النظر في بالقطع مع المغناطيس. يمكن للمغناطيس أن يبذل ما يصل إلى: رطل لكل بوصة مربعة من القوة المغناطيسية ، ولكن الأجزاء الأصغر تحتاج إلى مساعدة من توقف الجانب المغناطيسي أو توقف إيجابي على الجانبين لتوفير السلامة الكافية. تحتوي الأجزاء الأصغر على مساحة اتصال أقل ، ويرتبط الإمساك المغناطيسي مباشرة بمنطقة الاتصال. قد تكون هناك حاجة إلى توقف إيجابي للتغلب على قوى الجهاز لقطع العمل التي لديها مناطق اتصال صغيرة. يمكن أن تستفيد الأجزاء غير المنتظمة الشكل من التثبيت المغناطيسي للحفاظ على قطع العمل بأمان. يعمل التثبيت المغناطيسي بشكل أفضل في هذه الحالة بسبب عامل توفير الوقت ؛ يتم تبسيط عملية الإعداد عندما لا تكون هناك حاجة إلى المشابك الميكانيكية أو اللزامات لوضع الأجزاء للمعالجة.

التحكم في الرقاقة

ما الذي يمنع الرقائق من الالتصاق بجميع الأجزاء المجهزة ؟ هذا هو واحد من أول الأسئلة التي طرحت حول عقد العمل المغناطيسي. لا تمثل الرقائق مشكلة بشكل عام لحمل العمل المغناطيسي لأن المجال المغناطيسي chuck ¡s لا يسبب التصاق الرقائق بالعمل. مساحة سطح الرقاقة صغيرة جدًا مقارنة بحجم قطعة العمل. حجم منطقة التلامس المتاحة للقوة المغناطيسية ضئيل مقارنة بقطعة العمل. ومع ذلك ، من الضروري فهم العلاقة بين المغناطيسية وقطعة العمل لضمان عدم حدوث مشاكل في الرقاقة (انظر اختيار الشريط الجانبي لقطعة العمل ، الصفحة 22). يحد تشاك من عمق المجال المغناطيسي ، مما يمنعه من الوصول إلى قطعة العمل عالية جدًا. عندما يكون التطبيق معروفًا ، يمكن تصميم تشاك للحد من عمق المجال المغناطيسي ، ومنع القوة من الوصول إلى قطعة العمل. في حالة حدوث مشاكل في الرقاقة ، يمكن تخفيف المشكلة باستخدام خيارات التحكم المتغيرة لتقليل مقدار القوة المطبقة ، و/أو باستخدام كتل الناهض للحفاظ على الدائرة المغناطيسية بعيدا عن منطقة بالقطع.

الدوائر المغناطيسية

بمجرد اتخاذ قرار استخدام (أو تقييم) عقد العمل المغناطيسي ، فإن الخيار التالي هو نوع الدائرة المغناطيسية التي تناسب أداة آلة المستخدم وسير العمل. تستخدم ثلاثة أنواع من الدوائر في الطبطبات المغناطيسية الحديثة: دائم-مغناطيسي ، كهرومغناطيسي وكهربائي دائم. بسبب التنوع المتاح ، من المهم للمستخدمين المحتملين مناقشة احتياجاتهم مع الشركة المصنعة للأعمال المغناطيسية. غالبًا ما يفرض التطبيق النوع الذي يجب استخدامه.

خراطيش مغناطيسية دائمة

دائم-الطبطبات المغناطيسية تتكون من اثنين من حزم مطابقة من المواد المغناطيسية. رافعة ميكانيكية محاذاة حزم لتوجيه القوة المغناطيسية من خلال لوحة أعلى وإلى الشغل. عندما ينعكس الذراع ، يتم احتواء القوى المغناطيسية داخل ظرف ، ويتم تحرير قطعة العمل.

خراطيش كهرومغناطيسية

تستخدم الطبطبات الكهرومغناطيسية جهد التيار المستمر في لفائف تحيط بقطع عمود من الفولاذ الطري. الأقطاب مغناطيسية طالما يتم تطبيق الجهد. يمكن أن توفر الخراطيش الكهرومغناطيسية طاقة قابضة متغيرة ، مما يحسن بشكل كبير من قدرتها على دعم مجموعة واسعة من ظروف المعالجة. تجعل قدرات التواصل مع مراكز المعالجة من السهل أتمتة العملية.

خراطيش كهربائية دائمة

الطبطبات الكهربائية الدائمة (وتسمى أيضًا الإلكتروبيرم) تجمع بين المغناطيس الدائم والكهربائي. في هذا التصميم ، يحيط ملف بمادة مغناطيسية دائمة ، وعندما يتم تطبيق جهد التيار المستمر على الملف ، يتم شحن المادة المغناطيسية وتصبح مغناطيسية. الطريقة العملية الوحيدة لإزالة مغنطة المادة المغناطيسية هي إعادة تطبيق جهد التيار المستمر في اتجاه عكسي من دائرة الشحن.

لن تفقد مغناطيسات الإلكتروبيرم الجاذبية المغناطيسية إذا كان هناك فقدان للطاقة. الأهم من ذلك بالنسبة لتطبيقات قطع المعادن ، فهي مغناطيسية آمنة من الفشل مستقلة عن الخدمة الكهربائية. يمكن فصل مغناطيس Electroperm عن مصدر الطاقة الخاص بهم ، مما يجعلها محمولة. في تطبيقات تشغيل المعادن ، خاصة إذا كانت المنصات مستخدمة ، فإن ميزة الإلكتروبيرم تمكنها من استخدامها في تحميل البليت خارج الماكينة وتطبيقات الأحجار.

يجب أن يتغلب تشاك المغناطيسي على القوى الناتجة عن عملية المعالجة وأن يكون قادرًا على تحمل التحمل المطلوب في العملية. يجب أن تكون قادرة على تكرار التحمل مرة بعد مرة وتكون قادرة على تحمل بيئة الآلات. قد لا تكون الطبطبات المغناطيسية هي الحل لكل تطبيق ، ولها قيود ، تمامًا كما توجد قيود في اللقط الميكانيكي. ومع ذلك ، في بيئة اليوم التنافسية ، من الحكمة لصانعي القوالب استكشاف واستخدام جميع الموارد المتاحة لتقليل وقت الإنتاج وتكاليفه لتحسين أوقات التنفيذ والتسليم للعملاء مع الحفاظ على الأرباح أو تحسينها.

إذا كان التطبيق صحيحًا ، فإن المغناطيس هو أدوات ممتازة للمحلات التي ترغب في تقليل تكاليف التشغيل. سيقدم معظم مصنعي تشاك المغناطيسي المساعدة الهندسية لاختيار واستخدام منتجاتهم. غالبًا ما تكون معرفة المبادئ المغناطيسية ضرورية للنجاح ، لكن النتائج تستحق دائمًا الجهد.