আপনি কি কখনো ভেবে দেখেছেন যে কিভাবে সেই শক্তিশালী চুম্বকগুলো যেগুলি নখ বা মোটর চালাতে পারে, তারা অসাধারণ কাঁচামাল থেকে প্রায় জাদুকরী বৈশিষ্ট্যযুক্ত বস্তুতে রূপান্তরিত হয়? আজ,আমরা চুম্বক তৈরির প্রক্রিয়াটি আবিষ্কার করব এবং প্রকাশ করব কিভাবে পাউডার ধাতুবিদ্যা তাদের সৃষ্টিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে.
যদিও চুম্বক তৈরির জন্য বেশ কয়েকটি পদ্ধতি রয়েছে, তবে সর্বাধিক মূলধারার এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় পাউডার ধাতুবিদ্যার প্রক্রিয়া। সহজ কথায়,এটিতে নির্বাচিত উপকরণগুলিকে অত্যন্ত সূক্ষ্ম গুঁড়োতে পিষে ফেলা জড়িত, এটিকে আকৃতিতে চাপিয়ে দেওয়া হয় এবং তারপরে উচ্চ তাপমাত্রায় তাপ দেওয়া হয় (তরল পর্যায়ে সিন্টারিং হিসাবে পরিচিত) ঘনকরণ অর্জনের জন্য। এইভাবে উত্পাদিত চুম্বকগুলিকে সাধারণত "সিন্টারড চুম্বক" বলা হয়।
ফেরিট চুম্বক (একটি সিরামিক উপাদান) থেকে স্যামারিয়াম কোবাল্ট (SmCo) এবং নিওডিয়ামিয়াম আয়রন বোরন (NdFeB) এর মতো বিরল পৃথিবীর চুম্বকগুলি সমস্ত পাউডার ধাতুবিদ্যার কৌশলগুলির উপর নির্ভর করে।ফেরাইট চুম্বক ব্যতীত, সব বিরল পৃথিবীর চুম্বক ধাতু খাদ।
আসুন বিরল পৃথিবীর চুম্বক (সামারিয়াম কোবাল্ট এবং নিওডিয়ামিয়াম আয়রন বোরন) এর ধাপে ধাপে উত্পাদন প্রক্রিয়াটি পরীক্ষা করিঃ
এই প্রক্রিয়াটি ভ্যাকুয়াম বা ইনার্ট গ্যাসের সুরক্ষার অধীনে একটি ইন্ডাকশন গলন চুলায় প্রয়োজনীয় কাঁচামাল স্থাপন করে শুরু হয়। এটি উচ্চ তাপমাত্রায় অক্সিডেশন প্রতিরোধ করে,খাদের বিশুদ্ধতা এবং কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করা.
গলিত খাদটি দ্রুত ঠান্ডা হয়ে যায় এবং বেশ কয়েকটি পদ্ধতির মাধ্যমে শক্ত হয়ঃ
এই শক্ত ধাতব "খণ্ডগুলি" ভেঙে ফেলা হয় এবং 3 থেকে 7 মাইক্রন ব্যাসার্ধের অতি সূক্ষ্ম গুঁড়ো হয়ে যায়। এই গুঁড়োটি অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল এবং বায়ুতে স্বতঃস্ফূর্তভাবে জ্বলতে পারে,কঠোর অক্সিজেন মুক্ত হ্যান্ডলিং প্রয়োজন.
পাউডার প্রেসিং চৌম্বক উত্পাদন একটি সমালোচনামূলক পদক্ষেপ, যা সমস্ত পাউডার কণার চৌম্বকীয় দিকনির্দেশ যথাসম্ভব অভিন্নভাবে সারিবদ্ধ করার লক্ষ্যে। বেশ কয়েকটি প্রাথমিক প্রেসিং পদ্ধতি রয়েছেঃ
প্রেস করা চৌম্বক ফাঁকাগুলি "জাহাজে" লোড করা হয় এবং উচ্চ তাপমাত্রার সিন্টারিংয়ের জন্য ভ্যাকুয়াম সিন্টারিং চুল্লিগুলিতে স্থাপন করা হয়। নির্দিষ্ট সিন্টারিং তাপমাত্রা, ভ্যাকুয়াম স্তর,বা ইনার্ট গ্যাস বায়ুমণ্ডল সঠিকভাবে চুম্বক টাইপ এবং গ্রেড অনুযায়ী নিয়ন্ত্রিত হয়.
সিন্টারিংয়ের পরে, চৌম্বকগুলি ঘরের তাপমাত্রায় শীতল হয় এবং চৌম্বকীয় স্থিতিশীলতা বাড়ানোর জন্য কম তাপমাত্রায় অ্যানিলিংয়ের মধ্য দিয়ে যায়।
মনে রাখবেন যে সিন্টারিংয়ের সময়, চুম্বকগুলি 15-20% রৈখিক সংকোচনের সম্মুখীন হয়। সিন্টারযুক্ত চুম্বকগুলির রুক্ষ পৃষ্ঠ, নিম্ন মাত্রিক নির্ভুলতা রয়েছে এবং প্রাথমিকভাবে কোনও চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য নেই।
সিন্টারড চুম্বকগুলি ব্যবহারিক প্রয়োগের জন্য প্রস্তুত হওয়ার আগে বেশ কয়েকটি সমাপ্তি প্রক্রিয়া প্রয়োজন।
সর্বাধিক সাধারণ সমাপ্তি প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে রয়েছেঃ
আর্ক বা রুটি প্যানের মতো অনন্য আকারের জন্য, গঠিত ডায়মন্ড গ্রিলিং হুইল সরাসরি চূড়ান্ত মাত্রা তৈরি করতে পারে। জটিল আকারের ছোট ব্যাচের জন্য,ইলেকট্রিক ডিসচার্জ মেশিনিং (ইডিএম) সাধারণত ব্যবহৃত হয়.
বড় আকারের উৎপাদনের জন্য (সাধারণত ৫০০০ এর বেশি ইউনিট) প্রেসিংয়ের জন্য কাস্টম মোল্ডগুলি আরও অর্থনৈতিক প্রমাণিত হয়।ব্লক উপাদান থেকে মেশিনিং পছন্দসই.
মেশিনযুক্ত চুম্বকগুলির প্রায়শই ধারালো প্রান্ত থাকে যা চিপিংয়ের প্রবণতা থাকে। ধারালো প্রান্তগুলি অপসারণের জন্য সর্বাধিক সাধারণ সমাধান হ'ল ঘর্ষণকারী মিডিয়াতে কম্পনশীল টাম্বলিং, সাধারণত 0.005 থেকে 0.015 ইঞ্চি (0.127 থেকে 0) তৈরি করে.38 মিমি) ব্যাসার্ধ।
এনডিএফইবি চুম্বকগুলি বিশেষত মরিচা এবং রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির জন্য সংবেদনশীল, যার জন্য প্রতিরক্ষামূলক লেপগুলির প্রয়োজন। সাধারণ লেপগুলির মধ্যে ইপোক্সি রজন, ইলেক্ট্রোলাইটিক নিকেল, অ্যালুমিনিয়াম আইভিডি,অথবা বিভিন্ন সমন্বয়জিংক বা আয়রন ফসফেটের মতো রূপান্তর লেপগুলিও বেস স্তর হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
উত্পাদনের পরে, চৌম্বকগুলি তাদের বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি বিকাশের জন্য "চার্জিং" এর মধ্য দিয়ে যায়। এটি সোলিনয়েডগুলিতে বা বিশেষভাবে ডিজাইন করা ফিক্সচারগুলির সাথে করা যেতে পারে যা অনন্য ক্ষেত্রের নিদর্শন তৈরি করে।তাদের চার্জ অবস্থায় শক্তিশালী চুম্বক হ্যান্ডলিং এড়াতে বড় সমাবেশ সম্পূর্ণ ইউনিট হিসাবে চুম্বকীয় করা যেতে পারে.
কিছু অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য স্থিতিশীলতা চিকিত্সা বা ক্যালিব্রেশন প্রয়োজন। ব্যবহারের সময় পরবর্তী ফ্লাক্স ক্ষতি রোধ করতে স্থিতিশীলতা চিকিত্সাটিতে চুম্বকগুলির পূর্বনির্ধারণ জড়িত।ক্যালিব্রেশন চুম্বক একটি ব্যাচ জুড়ে কর্মক্ষমতা পরিসীমা সংকীর্ণউচ্চ তাপমাত্রার চুলা বা পূর্ণ ভাঙ্গন শক্তির নিচে বিপরীত-পলস চৌম্বক ক্ষেত্রগুলিতে এই প্রক্রিয়াগুলির জন্য সাবধানে নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।
আপনি কি কখনো ভেবে দেখেছেন যে কিভাবে সেই শক্তিশালী চুম্বকগুলো যেগুলি নখ বা মোটর চালাতে পারে, তারা অসাধারণ কাঁচামাল থেকে প্রায় জাদুকরী বৈশিষ্ট্যযুক্ত বস্তুতে রূপান্তরিত হয়? আজ,আমরা চুম্বক তৈরির প্রক্রিয়াটি আবিষ্কার করব এবং প্রকাশ করব কিভাবে পাউডার ধাতুবিদ্যা তাদের সৃষ্টিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে.
যদিও চুম্বক তৈরির জন্য বেশ কয়েকটি পদ্ধতি রয়েছে, তবে সর্বাধিক মূলধারার এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় পাউডার ধাতুবিদ্যার প্রক্রিয়া। সহজ কথায়,এটিতে নির্বাচিত উপকরণগুলিকে অত্যন্ত সূক্ষ্ম গুঁড়োতে পিষে ফেলা জড়িত, এটিকে আকৃতিতে চাপিয়ে দেওয়া হয় এবং তারপরে উচ্চ তাপমাত্রায় তাপ দেওয়া হয় (তরল পর্যায়ে সিন্টারিং হিসাবে পরিচিত) ঘনকরণ অর্জনের জন্য। এইভাবে উত্পাদিত চুম্বকগুলিকে সাধারণত "সিন্টারড চুম্বক" বলা হয়।
ফেরিট চুম্বক (একটি সিরামিক উপাদান) থেকে স্যামারিয়াম কোবাল্ট (SmCo) এবং নিওডিয়ামিয়াম আয়রন বোরন (NdFeB) এর মতো বিরল পৃথিবীর চুম্বকগুলি সমস্ত পাউডার ধাতুবিদ্যার কৌশলগুলির উপর নির্ভর করে।ফেরাইট চুম্বক ব্যতীত, সব বিরল পৃথিবীর চুম্বক ধাতু খাদ।
আসুন বিরল পৃথিবীর চুম্বক (সামারিয়াম কোবাল্ট এবং নিওডিয়ামিয়াম আয়রন বোরন) এর ধাপে ধাপে উত্পাদন প্রক্রিয়াটি পরীক্ষা করিঃ
এই প্রক্রিয়াটি ভ্যাকুয়াম বা ইনার্ট গ্যাসের সুরক্ষার অধীনে একটি ইন্ডাকশন গলন চুলায় প্রয়োজনীয় কাঁচামাল স্থাপন করে শুরু হয়। এটি উচ্চ তাপমাত্রায় অক্সিডেশন প্রতিরোধ করে,খাদের বিশুদ্ধতা এবং কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করা.
গলিত খাদটি দ্রুত ঠান্ডা হয়ে যায় এবং বেশ কয়েকটি পদ্ধতির মাধ্যমে শক্ত হয়ঃ
এই শক্ত ধাতব "খণ্ডগুলি" ভেঙে ফেলা হয় এবং 3 থেকে 7 মাইক্রন ব্যাসার্ধের অতি সূক্ষ্ম গুঁড়ো হয়ে যায়। এই গুঁড়োটি অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল এবং বায়ুতে স্বতঃস্ফূর্তভাবে জ্বলতে পারে,কঠোর অক্সিজেন মুক্ত হ্যান্ডলিং প্রয়োজন.
পাউডার প্রেসিং চৌম্বক উত্পাদন একটি সমালোচনামূলক পদক্ষেপ, যা সমস্ত পাউডার কণার চৌম্বকীয় দিকনির্দেশ যথাসম্ভব অভিন্নভাবে সারিবদ্ধ করার লক্ষ্যে। বেশ কয়েকটি প্রাথমিক প্রেসিং পদ্ধতি রয়েছেঃ
প্রেস করা চৌম্বক ফাঁকাগুলি "জাহাজে" লোড করা হয় এবং উচ্চ তাপমাত্রার সিন্টারিংয়ের জন্য ভ্যাকুয়াম সিন্টারিং চুল্লিগুলিতে স্থাপন করা হয়। নির্দিষ্ট সিন্টারিং তাপমাত্রা, ভ্যাকুয়াম স্তর,বা ইনার্ট গ্যাস বায়ুমণ্ডল সঠিকভাবে চুম্বক টাইপ এবং গ্রেড অনুযায়ী নিয়ন্ত্রিত হয়.
সিন্টারিংয়ের পরে, চৌম্বকগুলি ঘরের তাপমাত্রায় শীতল হয় এবং চৌম্বকীয় স্থিতিশীলতা বাড়ানোর জন্য কম তাপমাত্রায় অ্যানিলিংয়ের মধ্য দিয়ে যায়।
মনে রাখবেন যে সিন্টারিংয়ের সময়, চুম্বকগুলি 15-20% রৈখিক সংকোচনের সম্মুখীন হয়। সিন্টারযুক্ত চুম্বকগুলির রুক্ষ পৃষ্ঠ, নিম্ন মাত্রিক নির্ভুলতা রয়েছে এবং প্রাথমিকভাবে কোনও চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য নেই।
সিন্টারড চুম্বকগুলি ব্যবহারিক প্রয়োগের জন্য প্রস্তুত হওয়ার আগে বেশ কয়েকটি সমাপ্তি প্রক্রিয়া প্রয়োজন।
সর্বাধিক সাধারণ সমাপ্তি প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে রয়েছেঃ
আর্ক বা রুটি প্যানের মতো অনন্য আকারের জন্য, গঠিত ডায়মন্ড গ্রিলিং হুইল সরাসরি চূড়ান্ত মাত্রা তৈরি করতে পারে। জটিল আকারের ছোট ব্যাচের জন্য,ইলেকট্রিক ডিসচার্জ মেশিনিং (ইডিএম) সাধারণত ব্যবহৃত হয়.
বড় আকারের উৎপাদনের জন্য (সাধারণত ৫০০০ এর বেশি ইউনিট) প্রেসিংয়ের জন্য কাস্টম মোল্ডগুলি আরও অর্থনৈতিক প্রমাণিত হয়।ব্লক উপাদান থেকে মেশিনিং পছন্দসই.
মেশিনযুক্ত চুম্বকগুলির প্রায়শই ধারালো প্রান্ত থাকে যা চিপিংয়ের প্রবণতা থাকে। ধারালো প্রান্তগুলি অপসারণের জন্য সর্বাধিক সাধারণ সমাধান হ'ল ঘর্ষণকারী মিডিয়াতে কম্পনশীল টাম্বলিং, সাধারণত 0.005 থেকে 0.015 ইঞ্চি (0.127 থেকে 0) তৈরি করে.38 মিমি) ব্যাসার্ধ।
এনডিএফইবি চুম্বকগুলি বিশেষত মরিচা এবং রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির জন্য সংবেদনশীল, যার জন্য প্রতিরক্ষামূলক লেপগুলির প্রয়োজন। সাধারণ লেপগুলির মধ্যে ইপোক্সি রজন, ইলেক্ট্রোলাইটিক নিকেল, অ্যালুমিনিয়াম আইভিডি,অথবা বিভিন্ন সমন্বয়জিংক বা আয়রন ফসফেটের মতো রূপান্তর লেপগুলিও বেস স্তর হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
উত্পাদনের পরে, চৌম্বকগুলি তাদের বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি বিকাশের জন্য "চার্জিং" এর মধ্য দিয়ে যায়। এটি সোলিনয়েডগুলিতে বা বিশেষভাবে ডিজাইন করা ফিক্সচারগুলির সাথে করা যেতে পারে যা অনন্য ক্ষেত্রের নিদর্শন তৈরি করে।তাদের চার্জ অবস্থায় শক্তিশালী চুম্বক হ্যান্ডলিং এড়াতে বড় সমাবেশ সম্পূর্ণ ইউনিট হিসাবে চুম্বকীয় করা যেতে পারে.
কিছু অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য স্থিতিশীলতা চিকিত্সা বা ক্যালিব্রেশন প্রয়োজন। ব্যবহারের সময় পরবর্তী ফ্লাক্স ক্ষতি রোধ করতে স্থিতিশীলতা চিকিত্সাটিতে চুম্বকগুলির পূর্বনির্ধারণ জড়িত।ক্যালিব্রেশন চুম্বক একটি ব্যাচ জুড়ে কর্মক্ষমতা পরিসীমা সংকীর্ণউচ্চ তাপমাত্রার চুলা বা পূর্ণ ভাঙ্গন শক্তির নিচে বিপরীত-পলস চৌম্বক ক্ষেত্রগুলিতে এই প্রক্রিয়াগুলির জন্য সাবধানে নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।