Parliamo di un esempio di trattamento superficiale degli ultimi giorni.
Ci è stato affidato il compito di progettare e realizzare un nuovo magnete per ancora. Il magnete viene utilizzato nei porti per fissare imbarcazioni e attrezzature.
L'usanza indica le dimensioni del prodotto e la forza di trazione richiesta.
Per prima cosa, determiniamo la dimensione del magnete dell'ancora. Uno dei fattori chiave per la forza di attrazione è che è necessario avere uno spessore sufficiente del guscio, altrimenti la potenza magnetica si separerebbe dagli altri lati del guscio, anziché concentrarla tutta sul lato desiderato. Come mostra l'immagine sottostante, questi due magneti hanno le stesse dimensioni esterne, ma quello di destra ha il magnete più grande. Quello di destra avrà una potenza magnetica maggiore? Non di certo. Perché parte della potenza passa attraverso gli altri lati, che ne disperdono la potenza. Mentre quello di sinistra ha un buon isolamento, tutta la potenza magnetica è concentrata su un lato, il che rende la forza di attrazione massima.
Torniamo al magnete di ancoraggio: abbiamo creato un modulo, abbiamo posizionato il disco magnetico sul fondo e ne abbiamo testato la forza. Ha dimostrato di poter fornire una potenza superiore a 1000 kg.
Il cliente è anche molto soddisfatto del fatto che abbiamo realizzato il campione rapidamente e non abbiamo sprecato troppa forza magnetica, e desidera aumentarne la durata. Vorrebbe che il risultato del test in nebbia salina fosse superiore a 300 ore.
L'attuale trattamento superficiale del magnete è galvanizzato con nichel di grado 5. Nonostante ciò, il risultato migliore è che non arrugginisce per circa 150 ore.
Un modo per farlo è rivestire la gomma per coprire il rivestimento in nichel. La gomma è un buon materiale isolante, che potrebbe ridurre il trasporto di acqua e atomi ionizzati, ed è anche resistente all'abrasione.
Tuttavia, il rivestimento ha spessore! Soprattutto per quanto riguarda la gomma. Lo spessore della gomma è di 0,2~0,3 mm, mentre la potenza di rottura scende a meno di 700 kg.
Quello spessore rende le prestazioni molto diverse: se vogliamo che mantenga la stessa forza di attrazione, dobbiamo aggiungere le dimensioni del magnete e del guscio. Questo aumenterebbe notevolmente i costi. Considerate il ciclo di vita e il costo complessivo. Ovviamente, non è la scelta migliore.
Un altro modo è quello di aggiungere un anodo sacrificale per collegarlo al magnete, proteggendolo con un anodo sacrificale. Tuttavia, è necessario praticare un foro nel guscio per lo spazio dell'anodo, il che richiede un nuovo stampo. Quindi, è una possibile opzione.
Inoltre, anche il guscio presentava un problema di ruggine. Decidemmo di spruzzare vernice sul guscio. Ma la vernice, come quella rivestita in gomma, aveva anche uno spessore maggiore. Secondo i test, la vernice riduceva del 15% la forza di trazione dell'ancora.
Quindi alla fine abbiamo deciso di rivestirlo con Cr, che avrebbe potuto proteggere il guscio e anche mantenere il magnete alla distanza minima dal guscio per garantire che la potenza magnetica non venisse ridotta troppo.
Quindi, è l'equilibrio tra la resistenza alla corrosione galvanica e la forza di attrazione magnetica che dobbiamo trovare per il prodotto, considerando la sua durata e il suo costo.
Data di pubblicazione: 24-08-2024