Haruskah Kita Tertarik pada Magnet?

Magnet bisa menjadi luar biasa bila digunakan dengan benar dalam suatu produk; namun hal-hal tidak sesederhana kelihatannya. Mari kita lihat tiga aplikasi untuk menggunakan magnet dalam suatu produk dan detail utama yang membuatnya berfungsi dengan baik. Seringkali ada detail halus yang dapat membedakan antara berfungsi dengan baik dan berantakan.

Menempel:

Magnet dapat bekerja dengan baik sebagai gerendel, contoh umum adalah gerendel kabinet, murah dan efektif, namun kunci keberhasilannya yang sederhana adalah kenyataan bahwa pintu yang mereka gunakan selalu dalam posisi tertutup penuh. Alasan mengapa hal ini penting adalah karena gaya magnet berkurang seiring dengan bertambahnya jarak; menggandakan jarak pemisahan mengurangi kekuatan tarikan sebesar 75%. Ini berarti magnet tidak bekerja dengan baik untuk menutup pintu, misalnya magnet tidak akan efektif untuk menarik gasket ke segel. Untuk aplikasi seperti itu, kait tarik mekanis harus digunakan.

Demikian pula magnet tidak berfungsi dengan baik untuk menjepit bahan, orang sering ingin menggunakan magnet sebagai klip untuk mengamankan perangkat yang dapat dikenakan ke pakaian, tetapi itu berarti bahan pakaian yang lebih tebal akan meningkatkan jarak celah dan berarti lebih sedikit kekuatan menahan. Solusi yang lebih baik adalah menggunakan pegas, alasannya karena gaya tersebut sebenarnya meningkat seiring dengan jarak, sehingga perangkat Anda tidak akan jatuh jika seseorang mengenakan sweter tebal.

Hal lain yang perlu dipertimbangkan saat menggunakan magnet sebagai gerendel adalah bahwa gaya magnet yang besar yang dapat digunakan untuk menahan pintu Anda tetap sama berlaku untuk mekanisme yang digunakan untuk menempelkan magnet ke pintu. Anda tidak dapat mengharapkan beberapa tetes lem untuk menahan magnet dengan gaya tarik 15 pon ke pintu, jadi pastikan untuk membuat lampiran Anda jauh lebih kuat daripada gaya magnet yang terlibat. Kegagalan ini terlihat pada Tesla Model S awal di mana perekat yang digunakan untuk menahan magnet kait pintu pengisian gagal, menyebabkan beberapa Tesla mengemudi dengan pintu terbuka. Khususnya ketika terjadi fluktuasi suhu yang tinggi, ada baiknya untuk menyediakan pengikat mekanis selain perekat untuk menghindari masalah seperti ini. Perusahaan teknik seperti kita harus menghadapi masalah seperti ini setiap hari.

Sambungkan:

Interlock adalah perangkat pengaman yang, dengan mengirimkan sinyal interupsi, menghentikan pengoperasian peralatan saat pengguna mengakses bagian perangkat (seperti bagaimana microwave Anda mati saat Anda membuka pintu). Biasanya, ini dilakukan dengan sakelar mikro yang digerakkan secara mekanis, namun dalam beberapa kasus, terutama di lingkungan yang ekstrem atau aplikasi sanitasi, sakelar ini memerlukan bukaan yang dapat menempel, yang tidak dapat diterima. Di sinilah magnet bisa berguna. Dengan menggunakan sensor yang dipicu secara magnetis (efek hall, saklar buluh, dll) Anda dapat menyimpan saklar dalam batas tertutup unit, hanya dengan magnet sederhana yang tidak akan terganggu atau menangkap puing-puing di "sisi kotor". Contoh yang bagus dari hal ini terlihat pada printer 3d Form 2; laser digunakan untuk menyembuhkan resin sehingga Formlabs menggunakan interlock untuk memastikan penutup pelindung UV terpasang sehingga pengguna tidak terpapar laser saat digunakan. Karena resin memiliki kemungkinan tumpah, sakelar mikro tradisional tidak akan menjadi pilihan yang baik karena resin berpotensi merusak mekanisme, jadi dengan menggunakan magnet dan sensor mereka dapat menjaga perangkat tetap mudah dibersihkan. Namun perlu dicatat bahwa beberapa aplikasi medis dan industri tidak mengizinkan interlock sepenuhnya oleh magnet, yang memerlukan fitur mekanis sekunder, jadi tergantung pada industri Anda, jangan langsung menganggap magnet adalah jawaban interlock yang tepat.

Lampiran:

Setelah beberapa menit bermain dengan magnet neodymium kekuatan tinggi, sangat dapat dimengerti bahwa orang akan menyadari potensi mereka untuk bergabung dengan komponen modular. Dan itu bisa bekerja dengan baik, lihat saja barang-barang seperti kabel pengisi daya magnetik atau penutup tablet, namun seperti kebanyakan produk magnetik, semuanya tidak sesederhana kelihatannya. Magnet untuk pengisian kabel tidak memberikan keselarasan, itu hanya memberikan kekuatan menahan, keselarasan yang memungkinkan pin untuk melakukan sebenarnya disediakan oleh bentuk badan konektor; bibir di sekitar tepi menyebabkan dua potong berbaris. Hal ini penting untuk diingat saat mendesain karena sifat magnet membuat Anda tidak mendapatkan penyelarasan aksial yang bagus, sehingga tidak dapat diandalkan hanya jika penyelarasan sangat penting untuk berfungsi.

Seperti kebanyakan saran desain, selalu ada pengecualian; satu contoh mencolok adalah penutup magnetik yang digunakan pada iPad; mereka tidak memiliki fitur penguncian mekanis, namun menyediakan lampiran dan penyelarasan, bagaimana ini dilakukan? Jawabannya adalah menggunakan susunan magnet daripada magnet tunggal, seperti yang ditunjukkan dalam ifixit.com, penutup dipasang menggunakan serangkaian magnet kutub bolak-balik dengan ukuran berbeda. Pola bolak-balik ukuran variabel (dikenal sebagai urutan barker) pada dasarnya memberikan keselarasan yang lebih ketat karena ketidaksejajaran apa pun, mengoreksi diri karena polaritas magnet sementara ukuran yang berbeda berarti Anda tidak dapat diimbangi oleh satu lebar magnet. Jadi mengapa ini tidak dapat digunakan kapan pun Anda ingin mencapai keselarasan menggunakan magnet? Jawaban sederhananya adalah biaya, lebih banyak magnet berarti biaya lebih tinggi; baik dari segi magnet itu sendiri bersama dengan tenaga kerja yang dibutuhkan untuk memastikan keselarasan yang benar. Alternatif yang mungkin adalah “polimagnet” Correlated Magnetics yang pada dasarnya adalah susunan magnet dalam satu substrat, tetapi biayanya masih jauh lebih tinggi daripada magnet sederhana.

Jadi, lain kali Anda berada dalam tinjauan desain dan seseorang mengusulkan magnet sebagai solusi ajaib untuk semua masalah Anda, pastikan mereka tidak mencoba memasang magnet pada peran yang tidak cocok untuknya. Itu selalu merupakan ide yang baik untuk bekerja dengan tim yang memiliki pengalaman dengan magnet dan membuat prototipe lebih awal dan sering karena ada begitu banyak perasaan yang terlibat dengan pengalaman pengguna magnet. Hubungi perusahaan teknik di dekat Anda untuk informasi lebih lanjut, atau hubungi kami.