자석에 이끌려야 합니까?

자석을 제품에 올바르게 사용하면 놀라운 효과를 얻을 수 있습니다. 그러나 상황은 보이는 것처럼 간단하지 않습니다. 제품에 자석을 사용하는 세 가지 응용 프로그램과 자석이 잘 작동하도록 하는 주요 세부 사항을 살펴보겠습니다. 잘 작동하는 것과 무너지는 것 사이에 차이를 만들 수 있는 미묘한 세부 사항이 종종 있습니다.

래칭:

자석은 걸쇠로 훌륭하게 작동할 수 있습니다. 일반적인 예로는 캐비닛 걸쇠가 있으며 저렴하고 효과적입니다. 그러나 자석이 사용되는 문이 항상 완전히 닫힌 위치에 있다는 사실이 간단한 성공의 열쇠입니다. 이것이 중요한 이유는 거리가 멀어질수록 자기력이 떨어지기 때문입니다. 분리 거리를 두 배로 늘리면 인장 강도가 75% 감소합니다. 이것은 자석이 문을 닫을 때 잘 작동하지 않는다는 것을 의미합니다. 예를 들어 밀봉을 위해 개스킷을 당기는 데 효과적이지 않을 것입니다. 이와 같은 용도의 경우 기계식 드로 래치를 사용해야 합니다.

마찬가지로 자석은 재료를 조일 때 잘 작동하지 않습니다. 사람들은 종종 자석을 웨어러블 장치를 의류에 고정하기 위한 클립으로 사용하기를 원하지만, 이는 의류 재료가 더 두꺼울수록 간격 거리가 늘어나고 유지력이 감소한다는 것을 의미합니다. 더 나은 해결책은 스프링을 사용하는 것입니다. 그 이유는 실제로 힘이 거리에 따라 증가하기 때문에 누군가 두꺼운 스웨터를 입고 있어도 기기가 떨어지지 않습니다.

자석을 걸쇠로 사용할 때 고려해야 할 또 다른 사항은 자석을 문에 고정하는 데 사용되는 메커니즘에 동일하게 적용되어 문을 닫은 상태로 유지하기 위해 가할 수 있는 큰 힘 자석이 적용된다는 것입니다. 몇 방울의 접착제가 15lbs의 힘으로 자석을 문에 고정시킬 것이라고 기대할 수는 없으므로 부착물을 관련된 자기력보다 훨씬 더 강하게 만드십시오. 이 고장은 충전 도어 래치 자석을 고정하는 데 사용된 접착제가 고장난 초기 Tesla Model S에서 볼 수 있었고, 이로 인해 여러 Tesla가 도어를 연 채로 운전하게 되었습니다. 특히 온도 변동이 심한 경우에는 이와 같은 문제를 방지하기 위해 접착제 외에 기계적 체결을 하는 것이 좋습니다. 우리와 같은 엔지니어링 회사는 이러한 종류의 문제를 매일 처리해야 합니다.

인터록:

인터록은 인터럽트 신호를 보내 사용자가 장치의 일부에 액세스할 때 장비의 작동을 중지하는 안전 장치입니다(예:문을 열면 전자레인지가 꺼지는 방식). 일반적으로 이것은 기계적으로 작동되는 마이크로 스위치로 수행되지만 일부 경우, 특히 극한 환경이나 위생 응용 프로그램에서 이러한 스위치는 고무질로 될 수 있는 개구부가 필요하며 이는 허용되지 않습니다. 여기에서 자석이 유용할 수 있습니다. 자기 트리거 센서(홀 효과, 리드 스위치 등)를 사용하면 "더러운 면"에서 손상되거나 파편을 포착하지 않는 간단한 자석으로 장치의 밀폐된 범위 내에서 스위치를 유지할 수 있습니다. 이에 대한 좋은 예는 Form 2 3d 프린터에서 볼 수 있습니다. 레이저는 수지를 경화하는 데 사용되므로 Formlabs는 인터록을 사용하여 UV 보호 커버가 제자리에 있도록 하여 사용자가 사용 중에 레이저에 노출되지 않도록 합니다. 수지가 엎질러질 가능성이 있기 때문에 기존의 마이크로 스위치는 수지가 잠재적으로 메커니즘을 고무시킬 수 있으므로 좋은 선택이 아닐 수 있으므로 자석과 센서를 사용하여 장치를 쉽게 청소할 수 있습니다. 그러나 일부 의료 및 산업 응용 분야에서는 완전히 자석에 의한 인터록을 허용하지 않아 2차 기계적 기능이 필요하므로 산업에 따라 자석이 올바른 인터록 답이라고 즉시 가정하지 마십시오.

첨부:

고강도 네오디뮴 자석을 가지고 몇 분 동안 놀고 나면 사람들이 모듈식 구성 요소를 결합할 수 있는 잠재력을 깨닫게 될 것이라는 것을 매우 이해할 수 있습니다. 마그네틱 충전 케이블이나 태블릿 커버와 같은 항목을 살펴보기만 해도 훌륭하게 작동할 수 있지만 대부분의 마그네틱 제품과 마찬가지로 사물은 보이는 것만큼 간단하지 않습니다. 충전 케이블용 자석은 정렬을 제공하지 않고 유지력만 제공합니다. 핀이 전도되도록 하는 정렬은 실제로 커넥터 본체의 모양에 의해 제공됩니다. 가장자리 주위의 입술로 인해 두 조각이 정렬됩니다. 자석의 특성은 훌륭한 축 정렬을 얻을 수 없다는 것을 의미하므로 정렬이 기능에 중요한 경우에만 자석에 의존할 수 없기 때문에 설계 시 이를 기억하는 것이 중요합니다.

대부분의 디자인 제안과 마찬가지로 항상 예외가 있습니다. 한 가지 눈에 띄는 예는 iPad에 사용되는 마그네틱 커버입니다. 기계식 키잉 기능은 없지만 부착과 정렬을 모두 제공합니다. 어떻게 합니까? 답은 ifixit.com 분해도에서 볼 수 있듯이 단일 자석이 아닌 자석 어레이를 사용하는 것입니다. 덮개는 크기가 다른 일련의 교류 극 자석을 사용하여 부착됩니다. 가변 크기의 교대 패턴(바커 시퀀스로 알려짐)은 기본적으로 정렬 불량으로 훨씬 더 긴밀한 정렬을 제공하고 자석의 극성으로 인해 자체 수정되는 반면 크기가 다르면 하나의 자석 너비로 오프셋할 수 없습니다. 그렇다면 자석을 사용하여 정렬을 달성하고 싶을 때마다 이것을 사용할 수 없는 이유는 무엇입니까? 간단한 대답은 비용이며 더 많은 자석은 더 높은 비용을 의미합니다. 올바른 정렬을 보장하는 데 필요한 노동과 함께 자석 자체의 측면에서. 가능한 대안은 본질적으로 단일 기판 내에 자석 어레이인 Correlated Magnetics의 "폴리자석"이지만 비용은 여전히 ​​단순한 자석보다 훨씬 높습니다.

따라서 다음에 디자인 검토 중이고 누군가가 모든 문제에 대한 마법의 해결책으로 자석을 제안할 때 자석이 적합하지 않은 역할에 자석을 구부리려고 하지 않도록 해야 합니다. 자석에 대한 경험이 있는 팀과 함께 작업하고 초기에 자주 프로토타입을 만드는 것은 자석의 사용자 경험과 관련된 느낌이 너무 많기 때문에 항상 좋은 생각입니다. 자세한 내용은 가까운 엔지니어링 회사에 문의하거나 당사에 문의하십시오.