جدا کننده مغناطیسی دایم چیست و چه کاربردی دارد؟

جابجا کننده مغناطیسی دائم و کاربردهای آن

آهن رباها با کاربرد بسیار زیادشان شناخته می‌شوند. مطمئنا در بخش صنعتی کار با آهن ربا اسم جا به جا کننده به گوشتان خورده است. جابجا کننده مغناطیسی به کارگران کمک می‌کند راحت تر وسایل سنگین را جابجا کنند. در این میان کاربرد جابجا کننده مغناطیسی دائم کاربردی بسیار زیاد است. همانطور که میدانید مگنت صنعتی استفاده های بسیار زیادی در صنعت و تجهیزات صنعتی دارد، جابجا کننده مغناطیسی نیز با استفاده از مگنت های صنعتی قوی ساخته میشوند که در این مقاله قرار است در مورد این وسیله کارآمد صحبت کنیم. قبل از هر چیز باید بدانید که به این جابجا کننده ها همان لیفتر مگنت دائم یا جدا کننده مغناطیسی دایم نیز می گویند.

انواع گوناگون جابجا کننده مغناطیسی دائم

اجزای تشکیل دهنده همه آهنرباها یکسان نیست و از این رو می‌توان آن‌ها را بر اساس ترکیب و منبع مغناطیس به دو دسته اصلی تقسیم نمود. مگنت دایم یا permanent magnet در واقع آهنربایی هستند که پس از مغناطیس شدن، به طور دائم خاصیت مغناطیس خود را حفظ می‌نمایند. در مقابل، آهنرباها موقت به آهنرباهایی گفته می‌شود که در حضور میدان مغناطیسی مانند جابجا کننده مغناطیسی دائم  عمل می‌کنند، اما وقتی در میدان مغناطیسی نیستند، مغناطیس خود را از دست می‌دهند. الکترومغناطیس‌ها در واقع سیم پیچ‌هایی هستند هنگام عبور جریان الکتریکی مانند آهنربا عمل می‌کنند. با تنظیم قدرت و جهت جریان، قدرت آهنربا نیز تغییر می‌کند. در ادامه انواع مختلف آهنرباهای موجود را تجزیه و تحلیل می‌کنیم.

جابجا کننده مغناطیسی دائم

معمولاً چهار دسته از انواع سپراتور مغناطیسی و جابجا کننده مغناطیسی دائم وجود دارد که شامل آهن نئودیمیم بور (NdFeB)، کبالت ساماریوم (SmCo)، آلنیکو و آهنرباهای سرامیکی یا فریت می‌شود. البته که در اکثر مراکزی که از جا به جا کننده مغناطیسی استفاده میشود همچنان از جداکننده مغناطیسی نیز استفاده میشود. در مطالب قبلی به توضیح کامل جداسازی مغناطیسی و مشخصات و ویژگی های آن پرداخته ایم که با مراجعه به وبلاگ ما میتوانید آنها را مطالعه کنید و در زمینه جداکننده های مغناطیسی اطلاعات بیشتری کسب نمایید.

نئودیمیم آهن بور (NDFEB)

این نوع آهنربا از مواد مغناطیسی خاکی کمیاب تشکیل شده است و نیروی مغناطیسی بسیار بالایی دارد. طیف انرژی این دسته از آهنرباها بسیار بالا است و تا ۵۰ MGOe می‌رسد. به دلیل سطح انرژی بالای آن، معمولا این نوع از آهنربا را در اندازه‌های کوچک تولید می‌کنند. با این حال، آهنرباهای NdFeB استحکام مکانیکی پایینی دارند و شکننده هستند. اگر به خوبی آبکاری شوند، می‌توان از آن‌ها به طور گسترده‌ای استفاده کرد. این آهنرباها بسیار قوی هستند و به سختی می‌توان آن‌ها را مغناطیس‌زدایی کرد.

ساماریوم کبالت (SmCo)

مانند آهنرباهای NdFeB، آهنرباهای SmCo نیز بسیار قوی هستند و به سختی می‌توان آن‌ها را مغناطیسی جدا کرد. آن‌ها همچنین در برابر اکسیداسیون و دما مقاوم هستند و تا دمای ۳۰۰ درجه سانتیگراد را تحمل می‌کنند. دو گروه مختلف از آهنرباهای SmCo وجود دارد که بر اساس محدوده انرژی تقسیم می‌گردند. سری اول (Sm1Co5) دارای محدوده محصول انرژی ۱۵-۲۲ MGOe است. سری دوم (Sm2Co17) دارای بردی است که بین ۲۲ تا ۳۰ MGOe قرار دارد. با این حال، این آهنرباها گران هستند و مقاومت فیزیکی آن‌ها نسبتا کم است.

آلنیکو

آهنرباهای آلنیکو نام خود را از دو حرف اول هر یک از سه ماده اصلی: آلومینیوم، نیکل و کبالت گرفته اند. اگرچه مقاومت دمایی خوبی دارند، اما می‌توانند به راحتی از میدان مغناطیسی جدا شوند. گاهی اوقات در کنار آهنرباهای سرامیکی کاربردهای گسترده‌ای پیدا می‌کنند. این آهنرباها عمدتا با ریخته‌گری تولید می‌شوند که هر فرآیند ویژگی‌های آهنربایی متفاوتی را به همراه دارد. ریخته‌گری باعث می‌شود که سطح انرژی این آهنرباها بالا برود و آهنرباها را قادر می‌سازد تا به ویژگی‌های طراحی پیچیده‌تری دست یابند.

آهنرباهای سرامیکی یا فریت

جابجا کننده مغناطیسی دائم سرامیکی یا فریت که از اکسید آهن متخلخل و کربنات باریم یا استرانسیوم تشکیل شده‌اند معمولاً ارزان قیمت هستند و به راحتی از طریق پخت یا پرس تولید می‌شوند. با این حال، از آنجایی که این آهنرباها شکننده هستند، باید با چرخ الماس آسیاب شوند. آن‌ها یکی از رایج‌ترین آهنرباهای قوی هستند و به راحتی از میدان مغناطیسی جدا نمی‌شوند.

جابجا کننده مغناطیسی دائم یا موقت؟

جابجا کننده مغناطیسی موقت می‌توانند از نظر ترکیب متفاوت باشند، زیرا اساساً به هر ماده‌ای که در حضور میدان مغناطیسی مانند یک جابجا کننده مغناطیسی دائم رفتار می‌کند گفته می‌شود. دستگاه‌های آهنی نرم، مانند گیره‌های کاغذ، اغلب آهنرباهای موقتی هستند. در صنعت افراد زیادی جابجا کننده های مغناطیسی را با نام لیفتر مگنت میشناسند، به این ترتیب اگر شما نیز جایی نام لیفتر مگنت به گوشتان خورد بدانید که همان جابجا کننده مغناطیسی است. پس جابجا کننده های دائم با نام لیفتر مگنت دائم مشهور هستند.

الکترومغناطیس

الکترومغناطیس‌ها با پیچاندن یک سیم به حلقه‌های متعدد در اطراف یک ماده هسته‌ای ساخته می‌شوند که این سازه به عنوان یک سلونوئید شناخته می‌گردد. برای مغناطیس کردن آهنرباهای الکتریکی، جریان الکتریکی از شیر برقی عبور می‌کند تا میدان مغناطیسی ایجاد شود. میدان در داخل سیم پیچ قوی‌ترین است و قدرت میدان متناسب با تعداد حلقه‌ها و قدرت جریان است. مواد هسته مغناطیس الکترومغناطیس در مرکز سیم پیچ (هسته شیر برقی) نیز می‌تواند بر استحکام آهنربای الکتریکی تأثیر بگذارد. همه ما میدانیم که الکترو مغناطیس در جابجا کننده مغناطیسی دائم امری مهم و اجتناب ناپذیر است.

اگر یک سیم به دور یک ماده غیر مغناطیسی مانند یک تکه چوب پیچیده شود، میدان مغناطیسی کلی خیلی قوی نخواهد بود. با این حال، اگر هسته از مواد فرومغناطیسی مانند آهن تشکیل شده باشد، قدرت آهنربا به طور چشمگیری افزایش می‌یابد. اما شاید این سوال پیش بیاید که چرا یک آهنربای الکتریکی به عنوان آهنربای موقت طبقه‌بندی می‌شود؟ زیرا وقتی برق باتری قطع می‌شود، جریان نیز قطع می‌شود و میدان مغناطیسی از بین می‌رود.

مقایسه فناوری جداسازی آهنربای دائم و هم فناوری جداسازی الکترومغناطیسی

فناوری جداسازی مگنت صنعتی دائم و فناوری جداسازی الکترومغناطیسی اخیراً پیشرفت زیادی کرده اند. توسعه آهنرباهای نئودیمیوم مورد استفاده در کاربردهای آهنربای دائم، و همچنین جداکننده‌های فوق رسانا و سایر جداکننده‌های آهنربای قوی در کاربردهای الکترومغناطیسی، فرصت‌های کاربردی جدیدی را برای این روش به وجود آورده است. انواع گوناگونی از وسایل مکانیکی برای جداسازی مواد مغناطیسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در طول جداسازی مغناطیسی، آهنرباها در داخل دو درام مگنت جداکننده قرار می‌گیرند که مایعات را حمل می‌کنند. به دلیل وجود آهنربا، ذرات مغناطیسی با حرکت درام‌ها حرکت می‌کنند. این می‌تواند یک کنسانتره مغناطیسی (به عنوان مثال یک کنسانتره سنگ معدن) ایجاد کند.

کاربردهای جداسازی مغناطیسی

جداسازی مغناطیسی می‌تواند در جرثقیل‌های الکترومغناطیسی که مواد مغناطیسی را از ضایعات و مواد ناخواسته جدا می‌کند مورد استفاده قرار گیرد. این موضوع استفاده از آن را برای تجهیزات حمل و نقل و مدیریت زباله توضیح می‌دهد. با این تکنیک می‌توان فلزات ناخواسته را از کالاها جدا نمود. این مواد را خالص می‌کند. مراکز بازیافت اغلب از جداسازی مغناطیسی برای جداسازی اجزا از بازیافت، جداسازی فلزات و خالص‌سازی سنگ معدن استفاده می‌نمایند. قرقره‌های مغناطیسی و درام‌ مگنت های مغناطیسی روش‌هایی بودند که در صنعت بازیافت مورد استفاده قرار می‌گرفتند. جداسازی مغناطیسی نیز در استخراج آهن مفید است زیرا به مگنت صنعتی جذب می‌شود.

نتیجه گیری

در بخش صنعتی، جابجا کننده مغناطیسی دائم اغلب به عنوان جاروهای مغناطیسی برای کاربردهای مختلف (از کف کارخانه تا فرودگاه ها)، جداکننده‌های مغناطیسی و جداسازی فلزات ناخالص در طول ساخت یا بازیافت فلز استفاده می‌شوند. در کاربردهای الکترونیکی، آهن ربا در بلندگوها، تلویزیون ها، تلفن ها، رادیوها و نوارهای ویدئویی استفاده می‌شود. به طور معمول، آهنرباهای الکتریکی به دلیل استحکام بسیار زیاد در تلویزیون، رایانه و تلفن مورد استفاد قرار می‌گیرند. در رابطه با جابجا کننده مغناطیسی دائم، رایج‌ترین نوع آن‌ها برای تولید آهنرباهای یخچال و فریزر و همچنین در ساخت جواهرات باشد. امیدواریم که مطالب ما برایتان مفید بوده باشد.