Баланс між стійкістю до корозії гальванічного покриття та силою магнітного тяжіння

Розглянемо один приклад обробки поверхні останніми днями.

Нам довірили розробити та виготовити магніт для якоря нового дизайну. Магніт використовується в порту для кріплення човнів та обладнання.
Звичай вказує розмір виробу та вимоги до сили натягу.
Спочатку визначаємо розмір магніту якоря. Одним з ключових факторів для сили тяжіння є те, що вам потрібна достатня товщина оболонки, інакше сила магніту буде відокремлюватися від інших сторін оболонки, а не буде спрямовуватися вся сила на потрібну нам сторону. Як показано на малюнку нижче, ці два магнітні потенціометри мають однаковий зовнішній розмір, але правий має великий магніт. Чи матиме правий кращу магнітну силу? Не однозначно. Тому що частина енергії проходить через інші сторони, що призводить до її втрати потужності. Хоча лівий має хорошу ізоляцію, вся магнітна сила зосереджена на одному боці, що робить силу тяжіння найвищою.

Повернемося до магніту-якірки. Ми зробили модуль, встановили магнітний диск на дно та перевірили його силу. Він показує, що може забезпечити потужність понад 1000 кг.

Клієнт також дуже задоволений тим, що ми швидко виготовили зразок і не витратили забагато магнітної сили, водночас він хоче збільшити термін його служби. Він хоче, щоб результат випробування в сольовому тумані становив понад 300 годин.

Поточна поверхнева обробка магніту - це гальванічне покриття нікелем 5-го класу. Навіть за таких умов найкращим результатом є те, що він може не іржавіти протягом близько 150 годин.

Один зі способів зробити це – покрити нікелеву оболонку гумою. Гума – це хороший ізоляційний матеріал, який може зменшити транспортування води та іонізованих атомів, а також має гарну стійкість до стирання.

Однак, оболонка має товщину! Особливо це стосується гуми. Товщина гуми становить 0,2~0,3 мм, тоді як розривна здатність падає до менш ніж 700 кг.

Така товщина робить характеристики дуже різними, і якщо ми хочемо зберегти ту саму силу тяжіння, нам потрібно додати розмір магніту та оболонки. Це значно збільшить витрати. Враховуйте життєвий цикл та загальну вартість. Очевидно, що це не найкращий вибір.

Інший спосіб – додати анодний стрижень для з'єднання з магнітом, ми можемо захистити його за допомогою жертовного анода. Однак, для цього потрібно просвердлити отвір в оболонці для місця для анодного стрижня, що вимагає нової форми. Отже, це потенційний варіант.

Також корпус також має проблему з іржею. Ми вирішили покрити корпус фарбою з балончика. Але балончик, як і гумове покриття, також має товщину. Згідно з випробуваннями, фарба зменшує силу натягу якоря на 15%.

Тож ми нарешті вирішили покрити оболонку хромом, що могло б захистити магніт від оболонки, а також забезпечити мінімальну відстань від нього, щоб магнітна сила не зменшувалась занадто сильно.

Отже, це баланс між стійкістю до корозії гальванічного покриття та силою магнітного тяжіння, нам потрібно знайти найкращий спосіб для продукту, враховуючи його термін служби та вартість.