Расскажите об одном примере обработки поверхности за последние дни.
Нам поручено разработать и изготовить новый якорный магнит. Магнит используется в порту для фиксации лодок и оборудования.
Заказ указывает размер изделия и требуемую силу натяжения.
Сначала мы определяем размер магнита якоря. Одним из ключевых факторов, влияющих на силу притяжения, является необходимость достаточной толщины оболочки, иначе магнитная сила будет отделена от других сторон оболочки, а не будет направлена на нужную нам сторону. Как показано на рисунке ниже, эти два магнита имеют одинаковый внешний размер, но у правого магнит больше. Будет ли у правого магнитная сила лучше? Не уверен. Поскольку часть энергии проходит через другие стороны, что снижает её мощность. Хотя у левого магнита хорошая изоляция, вся магнитная сила сосредоточена на одной стороне, что обеспечивает максимальную силу притяжения.
Вернёмся к якорному магниту. Мы изготовили модуль, установили магнитный диск на дно и проверили его силу. Результаты показывают, что он может выдерживать нагрузку более 1000 кг.
Заказчик также очень рад, что мы быстро изготовили образец и не потратили слишком много магнитной силы, но при этом он хотел бы увеличить срок его службы. Он хотел бы, чтобы результат испытания в соляном тумане составил более 300 часов.
Текущая обработка поверхности магнита — гальваническое покрытие Ni, класс 5. Даже при этом наилучший результат — отсутствие ржавчины на нём составляет около 150 часов.
Один из способов сделать это — покрыть никелевую оболочку резиной. Резина — хороший изоляционный материал, способный препятствовать переносу воды и ионизированных атомов, а также обладающий высокой стойкостью к истиранию.
Однако покрытие имеет толщину! Особенно это касается резины. Толщина резины составляет 0,2–0,3 мм, а разрывная нагрузка снижается до менее 700 кг.
Такая толщина существенно влияет на производительность. Если мы хотим сохранить прежнюю силу притяжения, нам нужно увеличить размер магнита и корпуса. Это значительно увеличит затраты. Учитывайте срок службы и общую стоимость. Очевидно, что это не лучший выбор.
Другой способ — добавить анодный стержень для соединения с магнитом. Его можно защитить жертвенным анодом. Однако для этого потребуется просверлить отверстие в корпусе для анодного стержня, что потребует изготовления новой формы. Поэтому это потенциальный вариант.
Кроме того, корпус тоже ржавеет. Мы решили покрасить его краской. Но спрей, как и резиновое покрытие, имеет толстый слой. Согласно испытаниям, краска снижает усилие вытягивания якоря на 15%.
Поэтому мы в конце концов решили нанести покрытие Cr, которое могло бы защитить оболочку, а также удерживать магнит на минимальном расстоянии от оболочки, гарантируя, что магнитная сила не будет сильно снижена.
Таким образом, это вопрос баланса между коррозионной стойкостью гальванического покрытия и силой магнитного притяжения; нам нужно найти наилучший путь для продукта, учитывая его срок службы и стоимость.
Время публикации: 24 августа 2024 г.