磁石は、製造やその他の産業用途で長い間使用されてきました。 ワークの保持機構としてマグネットチャックが広く採用されています。 ワークピースを保持するためにクランプやネジを使用することが不可能な状況では、磁気チャックがクランプレスのワークピース保持の代替手段となります。
しかし、メーカーが磁気チャックに関して抱いている疑問の 1 つは、その強度に関するものです。 結局のところ、重い物体を保持する場合、使用する前に磁気チャックの強度がどの程度であるか疑問に思うのは自然なことです。 加工中にワークが滑り落ちてしまうことは絶対に避けてください。
マグネット チャックにはさまざまなサイズと磁力の強さがあります。 したがって、磁気チャックを選択するときは、その特定の用途に対応できるように設計されていることを確認することが重要です。 研削盤、旋盤、その他の工具には個別の磁気チャックがあります。 マグネットチャックは用途に合わせて使用すれば十分な強度が期待できます。 磁気チャックの強さがまだわかりませんか? このトピックについてさらに詳しく知りたい方は、以下をお読みください。
1. マグネットチャックの強度はどのように測定されますか?
磁気チャックの強度を測定する最も簡単な方法は、N/cm2 または平方センチメートルあたりのニュートンの定格を調べることです。 マグネットチャックのN/cm2定格は、マグネットチャックの保持力を示すために使用されます。
磁石が比表面積に対してどれだけの引力を発揮できるかを示す単位です。 したがって、定格が 50 N/cm² の磁気チャックを見ると、チャックは磁石表面の 1 平方センチメートルごとに 50 ニュートンの力を及ぼすことができます。
磁気チャックは表面積が大きいため、その表面の平方センチメートル全体にどのくらいの力がかかるかを推定するのが容易になります。 したがって、磁気チャックの保持強度に興味がある場合は、その N/cm² 定格を確認する必要があります。
マグネットチャックにはクランプが含まれていないため、ワークをマグネットチャック上の所定の位置に保持するのは保持力だけです。 ただし、ほとんどの用途では、100 N/cm² を超える磁気チャックは必要ありません。 強力な磁気チャックは高価であるだけでなく、電磁チャックまたは電磁永久チャックの場合はより多くの電力を消費します。 したがって、使用用途に合わせて保持力を調整することで、最良の結果が得られます。
2. マグネットチャックの強度に影響を与える要因は何ですか?
磁気チャックの強度にはさまざまな要因が影響します。 非磁性体はマグネットチャックでは保持できません。 したがって、強磁性材料を扱う予定がある場合、磁気チャックの保持力はゼロになります。
ただし、強磁性材料を使用している場合でも、チャックの強度に影響を与える可能性のあるものがいくつかあります。 磁気チャックの保持力に直接影響を与える、知っておくべきすべての要素を以下に示します。
2.1 軟鋼と硬質合金鋼:スチールは製造業で最も一般的に使用される金属の 1 つです。 ただし、鋼の合金含有量は、磁気チャックでどの程度保持できるかに影響します。
SAE 1020 鋼などの軟鋼は、磁気特性の点で鉄に非常に似ています。 一方、硬質合金鋼は優れた磁気特性を備えていないため、磁気チャックに十分に吸着しません。
たとえば、416 鋼合金にはある程度の磁性がありますが、その磁性は SAE 1020 鋼の半分にすぎません。 これは、416 鋼は磁気導体が悪いため、磁気チャックの強度を最大限に活用できないことを意味します。 したがって、鋼製チャックや磁気チャックを使用する場合は、材質が軟鋼であることを確認してください。 一般に、ほとんどのステンレス鋼合金は磁気チャックには適していません。
2.2 ワークピースの表面積:ワークピースの表面積も磁気チャックの強度に影響を与える要因です。 磁気チャックが最大 200 N/cm² の保持力を生成しても、ワークピースが十分に大きくなければ、しっかりとした保持にはなりません。
磁石は、磁場を利用して金属を通過し、金属を所定の位置に保持します。 金属ワークの表面積が小さすぎると磁束が十分に伝わらず、保持力が低下します。
ほとんどの磁気チャックには、小さなワークピースを保持するための追加のアクセサリが付属しています。 これらのアクセサリはワークピースをサポートするため、ワークピースを磁気チャックに安全に固定できます。
2.3 磁気チャックの種類:使用する磁気チャックの種類は、生成できる強度に大きな影響を与えます。 磁気チャックには、永磁チャック、電磁チャック、および電磁永磁チャックの 3 つの主要なタイプがあります。
これらのタイプの磁気チャックにはそれぞれ長所と短所がありますが、電気永久タイプが最も強力な選択肢であると広く考えられています。 電磁チャックは通常、他の 2 つのタイプよりも大きいため、より重いワークピースを保持できます。 言うまでもなく、彼らは永久磁石と電磁永久磁石を組み合わせて使用しており、これにより拠点が形成されます。
保持力が高いため、永電磁気チャックはほとんどの金属加工用途に使用されています。
3. 細極と標準極のマグネットチャック（どちらが強いですか？）
磁気チャックを購入する際には、その保持力の定格を考慮する必要があることは明らかです。 ただし、チャックの強度を判断する場合に確認する必要がある指標は、保持強度の評価だけではありません。
また、磁気チャックが自分にとって適切なオプションであるかどうかを判断する際には、磁気チャックの極の種類にも注目する必要があります。 一般に、磁気チャックには 2 種類の極配置があります。
3.1 標準ポールマグネットチャック：標準的な極磁気チャックのピッチは通常約 22(18+4) です。 標準的な磁極磁気チャックでは、磁極は相互に標準的な距離に配置されています。
大きなワークピースを保持したい場合は、通常、標準ポール磁気チャックの方が適しています。 これは、極が互いに離れて配置されているため、より大きなワークピースは広範囲にわたる磁場の恩恵を受けることができるためです。
一般に、標準的な磁極マグネットチャックでは150N/c㎡以上の保持力が容易に得られます。 ただし、標準的な極配置では力が集中しません。
3.2 細極磁気チャック:細極磁気チャックでは、標準の配置に比べて極が互いに非常に近くに配置されます。 細いポール チャックのポール ピッチは約 4(3+1) であり、これはポールが互いにかなり近くに配置されていることを意味します。 より高密度の磁極配置にもかかわらず、細磁極磁気チャックによって生成される磁場は、標準磁極ほどワークピースに深く浸透しません。
細極マグネットチャックで約100N/c㎡の保持力が期待できます。 しかし、細極磁気チャックは、より大きなワークピースを保持することを目的としていません。 代わりに、隣接するポール間のギャップが大きいため、標準的なポール磁気チャックでは処理できない小さなワークピースを保持することを目的としています。
そのため、厚みの薄い小さなワークを扱う場合には、細極マグネットチャックの方がより高い保持力を発揮します。 ただし、より大きくて重いワークピースの場合は、より強力な保持力が得られる標準ポール マグネット チャックを使用する必要があります。
4. マグネットチャックの保持力は低下しますか？
理想的には、磁気チャックはその寿命全体にわたって磁気保持力を維持できなければなりません。 磁石は時間の経過とともに自然に磁力を失いますが、目立った変化ではありません。 しかし、場合によってはマグネットチャックの保持力が低下したり、ワークを保持できなくなったりする場合があります。 磁気チャックが保持力を失う可能性のあるいくつかの条件を次に示します。
4.1 電磁チャックのコイル故障:永久チャックや永久電磁チャックとは異なり、電磁チャックの内部には真の磁石はありません。 代わりに、電磁チャックは一連のコイルを流れる電流に依存して磁界を生成します。
電磁チャック内の 1 つまたは複数のコイルが故障すると、チャックの保持力の一部またはすべてが失われます。 したがって、電磁チャックをお持ちの場合は、そのコイルの定期的なメンテナンスを実行して、すべての電気接続が損なわれていないことを確認する必要があります。
4.2 トッププレートの損傷:磁気チャックは、上部プレートを通じて磁気をワークピースに伝達します。 マグネットチャックの天板に傷が付くと、ワークとチャック表面の間に空隙が生じます。
そのため、トッププレートに損傷や凹凸があると、チャック表面とワークピースとの接触点が大幅に減少します。 磁気チャックの中には、他のものよりもエアギャップの影響を受けやすいものがあります。 したがって、トッププレートの損傷の程度に応じて、さまざまなレベルの磁気損失が発生する可能性があります。
4.3 磨耗:永久磁石チャックは、ワークピースを保持するために内部磁石をトッププレートと手動で位置合わせすることに依存しています。 時間が経つにつれて、磁石が動き続けると内部機構が磨耗します。 その結果、必要な保持力を得ることが困難になる可能性があります。
5. マグネットチャックの吸着力はどのようにテストしますか?
磁気チャックの保持力定格はその吸着力について多くを物語りますが、それをテストする唯一の方法はワークピースを使用することです。 金属製のワークピースを磁気チャックの上に置き、どの程度保持されているかを確認する必要があります。
ただし、磁気チャックをテストするアプローチを科学的にしたい場合は、磁気吸引テスト キットを使用できます。 磁気引張試験キットには、一端に金属製の試験片と、磁気チャックからワークピースを引き離すのに必要な力を測定するデジタルスケールが付いています。
磁気吸引試験キットの鉄製の端を磁気チャックの表面に取り付け、引き離すことで、磁石が試験片を解放する前にどれだけの力がかかったかを読み取ることができます。
6. 信頼性の高い磁気チャックの提案
磁気チャックの強さとその強度の測定方法がわかったので、信頼できる磁気チャックを購入したいと考えているでしょう。 検討できる高品質の磁気チャックをいくつか紹介します。
6.1 高精度電磁チャック販売
手頃な価格で強力な永電磁チャックをお探しなら、この製品は良い選択肢です。 の高精度永電磁チャックGME製マグネットの保持力は26kg/c㎡です。 これは254.973N/c㎡に相当し、強力で信頼性の高いマグネットチャックとなります。 ワークピースがどんなに重くても、このチャックは研削、穴あけ、切断などの激しい作業中にワークピースを簡単に保持できます。
材料：炭素鋼
タイプ：エレクトロパーマネント
特徴：
強い保持力
簡単操作
素早い取り付けと解除
あるマシンから別のマシンに移動できます
6.2 フライス用永久電磁チャック
ヘビーデューティ用途向けに購入できるもう 1 つの強力で信頼性の高い電磁チャックは、GME マグネットのフライス用永久電磁チャック.
フライス盤は高圧で動作することで知られており、ワークピースを所定の位置に保持するために永電磁チャックを使用しています。 26 Kg/c㎡ または 196.133 N/c㎡ の保持力により、あらゆる過酷な用途に使用できます。
材料：炭素鋼
タイプ：エレクトロパーマネント
特徴：
安定した保持力
安全に使用できます
簡単に設定できます
高精度な動作
7. マグネットチャックの強度に関するよくある質問
7.1 マグネチックチャックの強度はどれくらいにチェックする必要がありますか?
あらゆる使用用途に適合する単一の磁気チャック強度はありません。 ただし、中程度のワークを扱う場合は、100 N/c㎡ 以上の保持力を目指す必要があります。 非常に重いワークの場合は、定格 200 N/c㎡ 以上のマグネット チャックを使用する必要があります。
7.2 永磁チャックは自動化できますか?
永久磁石チャックは動作するために外部電力を必要としません。 したがって、CNC マシンの制御ユニットに統合することはできません。 永久磁石チャックを操作する唯一の方法は、レバーを手動で操作することです。
7.3 マグネットチャックの吸着力は調整できますか？
はい、コントロールユニットに付属のマグネットチャックを使用することで、保持力を調整することができます。 保持力を低下させると、チャックが引き出せる電流の量が減少します。
結論
磁気チャックの強力さが気になる場合は、この記事があなたの質問に答えるはずです。 磁気チャックは、故障したり追加のクランプを必要とせずに、かなりの重量を保持できます。
ヘビーデューティ用途向けの高強度、耐久性の高いマグネットチャックのご提案も行っております。 製造用途に適したタイプの磁気チャックの選択についてサポートが必要な場合は、お気軽に GME Magnets にお問い合わせください。