製造環境における磁化の原因
1機械加工プロセス
- 磁性工具や治具を用いた加工/成形の際、ワークが磁化されることがあります。
- 加工によって、材料内部に既存していた磁化領域が露出する場合があります。
- 鋼材自体が成形工程で磁化を帯びることがあります。
2取り扱い・オペレーション
- マグネットリフターや磁気クランプ装置の使用により、強磁性材料が磁化されることがあります。
- 部品と工具が小さな接触面で直接接触することで、局所的な磁化が生じる場合があります。
3保管・輸送
- 大量の鋼材を積み重ねると、微小なすき間に磁界の集中が生じることがあります。
- 保管時の鋼材の地磁気に対する向きによって磁化が誘発される場合があります。
- 輸送中の振動により磁化が生じる、または逆に脱磁が起こることがあります。
4磁気・電気・電気化学プロセス
- 大電流を扱う作業（例：溶接、放電加工 [EDM]）は強い磁界を発生し、部品を磁化させる可能性があります。
- 電気化学プロセス（例：電解めっき）を高電流条件で実施すると、磁化が生じる場合があります。
- 物理蒸着（PVD）プロセスでは、意図的に磁界を生成するため、同様に部品が磁化する可能性があります。
なぜ脱磁が必要か？
磁気および残留磁気の影響
1. 製造・組立工程への悪影響
- 機械加工：残留磁気により切りくず排出が阻害され、ワーク表面の傷や工具損傷を招きます。
- プレス・成形：磁気による異物付着が金型摩耗や完成品の欠陥につながります。
- 粉末冶金：磁化によってグリーン密度が不均一となり、製品の一貫性と品質が低下します。
- 製品組立：磁力が微粒子を引き寄せ、精密アセンブリの不具合を引き起こす可能性があります。
- 溶接・コーティング：アークブローによりアークが不安定化し、コーティングの品質および付着性が低下します。
2. 洗浄および技術的清浄度への影響
- 残留磁気は強磁性粒子を引き寄せ、洗浄工程で清浄度基準の達成を困難にします。
- 敏感部品では、磁気による粒子付着が機能不良のリスクを大幅に高めます。
- 適切な脱磁は洗浄の複雑さとコストを低減し、製品全体の信頼性を向上させます。
測定・試験プロセスへの磁気の影響
- 渦電流探傷（ECT）： 表面の局所的な磁化スポットにより、アーティファクトや誤指示が発生する可能性があります。
- ホールセンサ/誘導センサ： 制御されていない磁場は不正確な読取りの原因となります。
- 電子ビームプロセス： 磁気干渉によってビーム偏向が生じ、位置ずれを招きます。
- 高分解能フラックスゲートセンサ： 軍事・航空宇宙分野では、磁気擾乱が測定誤差につながる恐れがあります。
脱磁の技術と方法
1. パルス法
- コイル内の交流磁界は急速に高振幅まで上昇し、その後徐々にゼロまで減衰します。
- 周波数、電流、パルス波形、パルス持続時間はパワーモジュールによって正確に制御されます。
- パルスパラメータは特定の用途要件に応じて最適化できます。
- この方法は最も高い脱磁効率を実現します。
2. 連続法
- コイル内部の交流磁界は一定に保持されます。
- 部品とコイルの距離を徐々に増やすことで磁場効果を低減し、脱磁を達成します（例：部品をコイルから引き抜く、または搬送コンベヤでコイル内を通過させる）。
- パルス法と比較して、この技術はより低い磁界強度を必要とします。
- コイル電流は電源モジュールから供給できます。簡易用途では商用電源からの直接給電も可能です。
制御された低周波正弦パルスにより、大型・厚肉部品の脱磁を実施します。
短い周波数進行型の正弦パルス（パルス幅 ~1300ms）により、高速タクトで小型部品の脱磁を行います。