Nguồn gốc từ hóa trong môi trường sản xuất
1Quy trình cơ khí
- Chi tiết có thể bị từ hóa trong quá trình gia công hoặc tạo hình khi sử dụng dụng cụ hay đồ gá có từ tính.
- Quá trình gia công có thể làm lộ ra các vùng đã bị từ hóa sẵn nằm sâu bên trong vật liệu.
- Bản thân thép có thể phát sinh từ hóa trong các công đoạn tạo hình.
2Xử lý và vận hành
- Việc sử dụng bộ nâng từ hoặc thiết bị kẹp giữ từ tính có thể làm từ hóa các vật liệu sắt từ.
- Tiếp xúc trực tiếp giữa chi tiết và dụng cụ trên các vùng tiếp xúc nhỏ cũng có thể gây từ hóa cục bộ.
3Lưu trữ và vận chuyển
- Khi số lượng lớn thép được xếp chồng, các khe hở nhỏ có thể dẫn đến tập trung trường từ.
- Hướng đặt thép trong kho so với từ trường Trái Đất có thể gây ra hiện tượng từ hóa.
- Rung động trong quá trình vận chuyển có thể gây từ hóa hoặc, ngược lại, khử từ.
4Các quy trình từ tính, điện và điện hóa
- Các thao tác dòng điện lớn như hàn, gia công tia lửa điện (EDM) tạo ra trường từ mạnh có thể làm từ hóa chi tiết.
- Các quy trình điện hóa như mạ điện thực hiện dưới điều kiện dòng điện cao cũng có thể dẫn đến từ hóa.
- Các quy trình PVD, trong đó trường từ được tạo ra có chủ đích, cũng có thể gây từ hóa các linh kiện.
Tại sao cần khử từ ?
Tác động của từ tính và từ dư
1. Tác động bất lợi đến quy trình sản xuất và lắp ráp
- Gia công cơ khí: Từ dư cản trở việc thoát phoi, gây xước bề mặt chi tiết hoặc làm hư hại dụng cụ.
- Dập và tạo hình: Lực hút từ đối với mạt vụn/bụi bẩn làm tăng mòn khuôn hoặc phát sinh khuyết tật trên sản phẩm.
- Luyện kim bột: Từ hóa có thể dẫn đến mật độ xanh không đồng đều, làm giảm tính nhất quán và chất lượng sản phẩm.
- Lắp ráp sản phẩm: Lực từ hút các hạt mịn, có thể gây kẹt, sai lệch hoặc sự cố trong các cụm chi tiết nhạy cảm.
- Hàn và phủ bề mặt: Hiện tượng thổi lệch hồ quang làm hồ quang mất ổn định, lớp phủ có thể suy giảm chất lượng và độ bám dính.
2. Tác động đến làm sạch và độ sạch kỹ thuật
- Từ dư hút các hạt sắt từ, khiến khó đạt tiêu chuẩn độ sạch trong quá trình làm sạch.
- Ở các chi tiết nhạy cảm, sự bám hạt do từ tính làm tăng đáng kể rủi ro hỏng chức năng.
- Khử từ đúng cách giúp giảm độ phức tạp và chi phí làm sạch, đồng thời nâng cao độ tin cậy của sản phẩm.
Tác động của từ tính đối với đo lường và kiểm tra
- Kiểm tra dòng điện xoáy (ECT): Các điểm từ hóa cục bộ trên bề mặt có thể sinh ra nhiễu giả hoặc chỉ thị giả.
- Cảm biến Hall hoặc cảm biến cảm ứng: Trường từ không kiểm soát có thể dẫn đến kết quả đo không chính xác.
- Quy trình dùng chùm tia điện tử: Nhiễu từ gây lệch chùm, dẫn tới sai lệch vị trí.
- Cảm biến fluxgate độ phân giải cao: Trong ứng dụng quân sự và hàng không vũ trụ, nhiễu từ có thể gây lỗi đo lường.
Công nghệ và Phương pháp khử từ
1. Phương pháp xung điện
- Trường từ xoay chiều bên trong cuộn dây tăng nhanh đến biên độ cao rồi giảm dần về không.
- Tần số, dòng điện, dạng sóng xung và thời lượng xung được mô-đun nguồn điều khiển chính xác.
- Các tham số xung có thể được tối ưu theo yêu cầu ứng dụng cụ thể.
- Phương pháp này đạt hiệu suất khử từ cao nhất.
2. Phương pháp liên tục
- Trường từ xoay chiều bên trong cuộn được giữ nguyên không đổi.
- Khử từ được thực hiện bằng cách giảm dần tác dụng của trường thông qua tăng khoảng cách giữa chi tiết và cuộn (ví dụ: kéo chi tiết ra khỏi cuộn hoặc đưa qua cuộn bằng băng tải).
- So với phương pháp xung, kỹ thuật này yêu cầu cường độ từ trường thấp hơn.
- Dòng cấp cho cuộn dây có thể từ mô-đun nguồn; với ứng dụng đơn giản, có thể cấp trực tiếp từ lưới điện.
Xung hình sin tần số thấp được kiểm soát dùng để khử từ các linh kiện kích thước lớn, thành dày.
Xung sin tần số ngắn (~1300ms) dùng để khử từ các chi tiết nhỏ trong chu kỳ sản xuất tốc độ cao.