Магнитно тумблинг
Препоръки за избор на магнитни финишъри
Шлифоването и полирането на бижута се счита за трудоемка и скъпа операция. Повърхностната обработка в бижутерийната индустрия представлява приблизително 60% от стойността на продукта. Традиционните барабани и вибратори се заменят с по-ефективни методи.
Един от обещаващите методи за довършителни работи е методът на магнитно абразивно полиране (MAP). Същността на метода се състои в това, че детайлът или пълнителят с магнитни и абразивни свойства, поставени в магнитно поле, съобщават принудително движение един спрямо друг. Магнитно-абразивният пълнител създава режещ ефект, чиято плътност може да се променя чрез промяна на силата на магнитното поле. Чрез силите на магнитното поле зърната на пълнителя се притискат към повърхността на детайла, упражнявайки натиск върху детайла във всяка точка на повърхността му, което води до отстраняване на метала и изглаждане на микронеравностите. Обработката се извършва в присъствието на течна среда, която в този процес действа като носител на повърхностно активни вещества, а не като средство за охлаждане на детайла.
Магнитно-абразивното полиране може да обработва детайли с всякаква геометрична форма и размери от магнитни и немагнитни материали.
Схема на магнитно-абразивна обработка на детайли със сложна форма от немагнитни материали: 1 - въртящ се диск; 2 - постоянни магнити; 3 - детайли; 4 – пълнител
Понастоящем магнитното въртене се използва широко за обработка на продукти в производството на бижута. Основното устройство на което е показано на фигура 1. Принципът на действие се основава на движението на пълнителя, под формата на игли, поради магнитното поле. Магнитниполето се създава от движещи се постоянни магнити. Иглите се движат с известно ускорение, взаимодействайки с поставените в контейнера бижута, като последните са подложени на множество микроудари от пълнителя. Благодарение на взаимодействието повърхността на продуктите се обработва на всички труднодостъпни места, както и частичното втвърдяване на повърхността на продуктите, което улеснява по-нататъшното им шлайфане и полиране.
Когато е изложен на магнитно поле в работната междина, магнитният пълнител се ориентира с голямата си ос по линиите на магнитното поле, уплътнява се и се притиска с остри ръбове към обработваната повърхност. В резултат на това повърхността на детайла се обработва с остри ръбове, т.е. протича процесът на ориентирано абразивно рязане.
На пазара на оборудване са представени многобройни дизайни на магнитни довършителни работи, произведени главно в Турция и Китай.
По своя дизайн те представляват диск с пръстеновидни постоянни магнити, разположени по периметъра му. Дискът се задвижва от електродвигател, докато магнитното поле, създадено от магнитите, се движи с периферна скорост, съответстваща на скоростта на електродвигателя, карайки иглопълнителя да се движи (фиг. 2).
Тази схема има редица недостатъци. Първо, периферната скорост на пълнителя не е еднаква по цялата повърхност на диска. Колкото по-близо до центъра на въртене, толкова по-ниско е, а в непосредствена близост до оста на въртене се образува мъртва зона, веднъж в която продуктите практически остават без взаимодействие с иглите, т.к. последните са склонни да се преместят към периферията на контейнера поради центробежната сила. Това ясно се вижда при обработката на по-тежки предмети (пръстени, гривни и др.), коитопрактически не се движат под действието на движещ се пълнител. Второ, ако разгледаме местоположението на магнитното поле в пръстеновиден магнит (фиг. 3). Когато пръстеновидните магнити са разположени в една равнина върху барабанния диск, техните полюси са разположени нагоре и надолу спрямо пълнителя и продуктите.
При това разположение силата на магнита е насочена нагоре и взаимодействието между самите магнити е минимално. Това намалява ефективността на работата, т.к. пълнителят не получава допълнително ускорение поради магнитното поле на самия магнит и не променя посоката си на движение, когато навлезе в зоните на действие на различно разредени полюси.
Ч.П. "ВТК" предлага дизайн на магнитен тумблинг с коренно различна форма и разположение на магнитите. Използваме правоъгълни магнити, разположени на диска един срещу друг с еднакви полюси (фиг. 4 и фиг. 5).
Фигура 4 Фигура 5
В този случай полето на магнитите покрива цялата повърхност на диска и посоката му съвпада с посоката на движение на пълнителя и детайлите. Поради това ефективността на този дизайн се увеличава с порядък, няма мъртви зони на възникване, скоростта на пълнителя и обработените продукти съвпада с посоката на магнитното поле. Интензивното действие на магнитните полета върху оста на въртене на диска има тенденция да избутва пълнителя в по-активни зони. Този дизайн на заготовките позволява използването на контейнери с различни форми и размери, в зависимост от вида и броя на обработваните продукти.
По своята същност постоянните магнити се различават по магнитните свойства на материала и метода на производство.
Съществува голямо разнообразие от магнити по отношение на постоянството на свойствата (фиг. 6), използваните магнитни материали и производствените технологии. Повечеточесто срещаните са ферити и редкоземни магнити.
Ферити (или керамика, керамични магнити, керамика) са най-популярните постоянни магнити, които съществуват в момента. Те са направени от комбинация от бариев или стронциев ферит и железен оксид и показват висока коерцитивност, което показва добра устойчивост на размагнитване. Феритите имат най-ниската цена, което ги прави успешни в тези магнитни приложения, където не се изискват изключителни резултати в магнитното поле. Феритите имат много добра устойчивост на корозия и работят стабилно в температурен диапазон от -40 до +250 градуса по Целзий. Максималният енергиен диапазон е от 1,1 до 4,5 MGE. - Това са магнити, произведени с добавяне на елементи от групата на лантаноидите. Двата елемента в тази група, които най-често се използват в производството на постоянни магнити, са неодим (Nd) и самарий (Sm). Има голям брой смеси и сплави, използващи тези елементи, но най-често използваните сплави са неодим-желязо-бор (Nd-Fe-B) и самарий-кобалт (SmCo). В момента постоянните магнити Nd-Fe-B са най-рентабилните в производството. В същото време Nd-Fe-B магнитите се произвеждат с голям брой градации, за да покрият широк спектър от свойства и приложения.
Нашето оборудване използва по-скъпи неодимови магнити (Nd-Fe-B.) имат високи магнитни свойства
Неодимовите магнити, третото поколение редкоземни магнити, имат най-високите стойности на остатъчна магнитна индукция, коерцитивна сила, максимална енергия и съотношение производителност/цена.Максималният диапазон на енергия е от 1 до 48 MGE.
Като пълнител при тумблинг за обработка на бижута се използват тела във форматаигли със заоблени или скосени ръбове. Изработен от техническа неръждаема стомана марки 12Х13,40Х13 с магнитни свойства. Размерите им могат да бъдат различни от Ф 0,2 мм до Ф2 мм.
За да се осигури нормално взаимодействие на повърхността на пълнителя с повърхността на обработваните продукти, последните трябва да се поддържат в чисто състояние. Мазнините, полепнали по иглите, износените микрочастици от продуктите и пълнителя намаляват ефективността на взаимното триене и, следователно, процеса на обработка. Продуктите трябва да бъдат измити преди натоварване и, ако е необходимо, обезмаслени.
Когато е замърсен, пълнителят трябва да се измие с почистващи препарати с добавяне на лимонена киселина.
Заедно с пълнителя се използват различни шампоани, които включват повърхностноактивни вещества. По време на работа образуваната от тях пяна отстранява замърсяванията и продуктите на износване от контактната зона.
С. Директор на PE "VTK" Бутузов Ю.Е.
Контакт +380487437108,vtk2002@rambler.bg