خليط الفريت

When they say “ferrite mixture?”, many people immediately imagine the finished powder in a bag, which just needs to be poured and compressed. ربما تكون هذه هي وجهة النظر التبسيطية الأكثر شيوعًا والتي غالبًا ما أراها بين التقنيين الجدد. في الواقع، هذه قصة كاملة تبدأ قبل وقت طويل من ظهور الحقيبة. If the mixture has arrived at production, it means that dozens of acceptances and test batches have already been carried out with it, and it is not just dust, but a material with a given fate - be it a core for an RF transformer or a sensor element. ولكن حتى مع كل هذا، فإن كل دفعة جديدة تمثل مخاطرة صغيرة، وإليكم السبب.

ماذا وراء المسحوق الرمادي؟

التركيبة ليست مجرد Fe2O3 وأكاسيد الزنك والنيكل والمنغنيز بنسبة معينة. هذا هو، أولا وقبل كل شيء، تاريخ المواد الخام. The same chemical composition, but from a different iron carbonate or oxide, will give the output after sintering a different granulometry and, critically, different magnetic losses. لقد أخذنا ذات مرة دفعتين من الخليط، متطابقين رسميًا وفقًا لجواز السفر، من اثنين من الموردين. بعد الضغط والتلبيد، وصل التشتت في النفاذية المغناطيسية الأولية (μi) إلى 15%. وهذا على الرغم من GOST الصارم على ما يبدو. يعود الأمر كله إلى السلائف ودقة طحن المكونات قبل الخلط.

غالبًا ما يكون هناك مأزق هنا بالنسبة للصناعات التي تشتري المنتجات الجاهزةخليط الفريت. يمكن أن يؤدي التوفير في مرحلة إدخال المواد الخام من المورد إلى عدم استقرار معايير منتجك النهائي. الفريت عالي التردد حساس بشكل خاص لهذا. لذلك، ركزنا لسنوات عديدة في دورتنا على التحكم في المواد الخام الواردة، وليس فقط الخليط النهائي. إنها أكثر تكلفة، ولكن أكثر قابلية للتنبؤ بها.

بالمناسبة، حول الاستقرار. الخليط المثالي هو الذي تقع معلماته ضمن ممر ضيق ليس فقط من دفعة إلى أخرى، ولكن أيضًا داخل دفعة واحدة. عدم تجانس الخلط هو آفة. تخيل أن الحبيبات في جزء واحد من القالب أكبر حجمًا وفي الجزء الآخر أصغر. ستكون كثافة الضغط مختلفة، وخلال عملية التلبيد يكون ذلك مضمونًا للتسبب في تشوه أو تشقق. رأيت هذا على خلاطات الشريط القديمة. لقد تحولنا إلى الكواكب - تم تسوية الوضع، لكن تكاليف الطاقة قفزت أيضا.

من النظرية إلى ورشة العمل: حيثما يكون رقيقًا، ينكسر

يعد الانتقال من دفعة معملية تزن 5 كجم إلى دفعة صناعية تزن 2 طن أمرًا صعبًا دائمًا. في المختبر، قمت بخلط كل شيء يدويًا في أسطوانة سيراميك وتلبدته في فرن حجرة ذي شكل مثالي. In the workshop there is a half-cube mixer, a tunnel oven, with its zones, flows of a protective atmosphere (usually nitrogen) and inevitable temperature gradients. وهنا تبدأ معلمات الخليط النهائي، الذي قمت بتطويره في ظل ظروف مثالية، في "التعويم".

واحدة من النقاط الرئيسية هي المجلدات والملدنات. يتم إضافتهم إلىخليط الفريتلتحسين قابلية الانضغاط وإعطاء القوة لقطعة العمل الخضراء (غير المحترقة). It’s not enough to add - the powder will generate dust, the mold will wear out instantly, and the workpiece will crumble during transportation on a pallet. إذا أفرطت في ذلك، فسوف يحترق الموثق بشكل مكثف أثناء التلبيد، مما يترك المسام، أو حتى يسبب تورم المادة. We selected the percentage almost by eye, based on experience, making test pressings and observing the behavior of the workpiece during heat treatment. يعد كحول البولي فينيل القياسي (PVA) جيدًا ولكنه استرطابي. لقد غيروا نسبة الرطوبة في الورشة - وحدث خطأ في جميع الإعدادات.

حالة حقيقية من الممارسة. بمجرد تركيب فرن نفقي جديد. عرض ملف تعريف درجة الحرارة وفقًا لورقة بيانات المادة. الدفعات الأولى معيبة بنسبة 30%. كانت النوى تزييفها. بدأوا في معرفة ذلك. اتضح أن الموردخليط الفريتغيرت نوع الرابط إلى نوع أكثر ثباتًا للحرارة، لكنه لم يحذر. لم يكن المظهر الجانبي القديم مع الارتفاع الحاد في درجة الحرارة في منطقة الاحتراق للسندات مناسبًا - فالمادة الجديدة تتطلب منحنى أكثر انبساطًا. تافه؟ لا، أسبوع من التوقف وطن من المواد الفاسدة.

المعدات والحجم: وجهة نظر من لونجي

عندما يتعلق الأمر بالإنتاج على نطاق واسع، كما هو الحال في الشركات التي تنتج معدات التعدين، تتغير متطلبات المواد. المهم هنا ليس الحد الأقصى للنفاذية المغناطيسية بقدر ما هو الاستقرار والموثوقية، والأهم من ذلك، التكلفة. على سبيل المثال، خذشركة لونجي(شركة شنيانغ العلمية الكهرومغناطيسية LONGJI LLC)، والتي نمت لتصبح شركة تصنيع كبيرة منذ عام 1993. على موقعهم على الانترنتljmagnet.ruومن الواضح أن المقياس خطير: مساحة 140.000 متر مربع، وأكثر من 1200 موظف، وإنتاج حوالي 4000 وحدة من المعدات سنويًا.

لمثل هذا الإنتاج والعرضخليط الفريت- هذا ليس شراء كيس مسحوق، بل عقد طويل الأمد لآلاف الأطنان مع ضوابط رقابية صارمة في كل مرحلة. وأفترض أنهم، مثل العديد من اللاعبين الكبار، لديهم قائمة معتمدة من الموردين الذين يتم تدقيق عملياتهم التكنولوجية. They are interested in a mixture that is guaranteed to give the same properties in each magnetic circuit for, say, a dredge power converter or a magnetic separation system. لا يوجد وقت لتجربة إضافات جديدة - فنحن بحاجة إلى "عامل" مثبت. مُجَمَّع.

It would be interesting to know whether, like some, they practice vertical integration - that is, the production of ferrite powders or mixtures for their own needs through subsidiaries. وهذا يوفر أقصى قدر من التحكم، ولكنه يتطلب أيضًا استثمارات رأسمالية هائلة في العمليات المعدنية. Judging by the scale and specialization in the final equipment, most likely they work with trusted external suppliers of mixtures, but have their own powerful laboratory for incoming and outgoing control. هذه ممارسة قياسية ومعقولة لمؤسسة بهذا الحجم.

الفشل كنقطة نمو

لا يمكنك التحدث عن الممارسة دون أن تتذكر حالات الفشل. وكان الأمر الأكثر هجومًا يتعلق بمحاولة توفير المال. قررنا شراء ليس خليط معايرة جاهز، ولكن أكاسيد أساسية والقيام بالخلط بأنفسنا. وكان المنطق: أرخص، بالإضافة إلى السيطرة الكاملة. على الورق - نعم. من الناحية العملية، لم يأخذوا في الاعتبار الحاجة إلى طحن المكونات بشكل فائق الدقة وموحد للغاية قبل الخلط. لم توفر مطاحن الكرة الخاصة بنا التشتت المطلوب. ونتيجة لذلك، بعد التلبيد، كانت الخسائر المغناطيسية (Pcv) أعلى بعدة مرات من تلك الاسمية. وكان لا بد من التخلص من الدفعة. لقد وفرنا القليل من المال، وخسرنا الآلاف، والأهم من ذلك، الوقت. الخلاصة: لا ينبغي عليك المشاركة في سلسلة إنشاء المواد دون الدورة الكاملة للمعدات اللازمة. في بعض الأحيان يكون من الآمن الثقة بشركة مصنعة متخصصةخليط الفريت.

درس آخر هو الاعتماد على العامل البشري. حتى مع التحميل الآلي للمكونات في الخلاط، قد يرتكب المشغل خطأً في الترتيب. يجب أن يتم تحميل الأكاسيد بترتيب صارم لتحسين التجانس. I once saw how, due to an error in the loading order, local carbonate inclusions formed in the mixture, which then, during sintering, gave rise to gas pockets inside the product. اختبار التلدين للعينة قبل وضع الدفعة بأكملها في الفرن أنقذنا من عيب كبير. الآن هذه قاعدة صارمة.

وبالطبع الخدمات اللوجستية. خليط الفريت هو مادة استرطابية. يؤدي التخزين في مستودع غير مدفأ في الشتاء ثم نقله إلى ورشة عمل دافئة إلى تكثيف الرطوبة على الجسيمات. الضغط على هذا الخليط هو تعذيب. كان من الضروري إدخال قاعدة التكييف الإلزامي للحقيبة غير المعبأة في بيئة ورشة العمل لمدة 24 ساعة على الأقل قبل الاستخدام. إنه شيء صغير، ولكن إذا فاتته، فإن مشاكل الضغط مضمونة.

نظرة على مستقبل المادة

في الوقت الحاضر، هناك الكثير من الحديث عن الفريت والمخاليط ذات الحجم النانوي للتقنيات المضافة (الطباعة ثلاثية الأبعاد للعناصر المغناطيسية). هذا أمر واعد بالتأكيد، ولكن بالنسبة للجزء الأكبر من الصناعة - من الإلكترونيات إلى الهندسة الثقيلة - كلاسيكيخليط الفريتعلى أساس فريت المنغنيز والزنك والنيكل والزنك. Their evolution follows the path of even greater stabilization of parameters, reduction of losses at high frequencies (for power electronics) and adaptation to new, more productive pressing methods, for example, isostatic.

أرى أيضًا اتجاهًا نحو تلك "الشحذ". مخاليط. ليست مادة عالمية، ولكنها تركيبة مُحسّنة لتطبيق محدد لمصنع معين. دعنا نقول لشركة لونجيa mixture with increased mechanical strength after sintering can be developed if their magnetic cores operate under vibration conditions of mining equipment. وهذا يتطلب تعاونًا وثيقًا بين الشركة المصنعة للخليط ومهندسي مصنع تصنيع المنتج النهائي.

في نهاية المطاف،خليط الفريت- هذا ليس منتجًا، ولكنه منتج شبه نهائي بدرجة عالية من المسؤولية. جودته هي مفتاح جودة الجهاز بأكمله الذي يناسبه. And there are no small details in this process: from the choice of ore from the raw material supplier to the temperature and atmosphere in the tunnel furnace in your workshop. تأتي الخبرة على وجه التحديد من خلال فهم هذه السلسلة ومن خلال تحليل تلك الأشياء "التي لا يمكن تفسيرها". الإخفاقات، والتي، كقاعدة عامة، لها سبب مادي تماما في مكان ما عند تقاطع المراحل التكنولوجية.