Ispezione dei materiali per la produzione di interruttori reed

Nella produzione di componenti elettromagnetici, le loro proprietà magnetiche sono ampiamente utilizzate per il controllo del processo, poiché sono strettamente legate all'applicazione finale. Ad esempio, l'intensità del campo coercitivo può essere utilizzata per qualificare i pin degli interruttori reed.

L'ampio uso industriale degli interruttori reed (ad esempio nel settore automobilistico, elettronico, edile, dei dispositivi medici e in altre aree industriali) è dovuto alla loro semplicità costruttiva e alla loro robustezza in diverse condizioni ambientali. L'interruttore reed è un interruttore elettrico utilizzato principalmente come strumento di controllo o di rilevamento dei circuiti. il funzionamento si basa su di un campo magnetico esterno che apre e chiude i pin di contatto dell'interruttore reed (fino a <1 mm di Ø). I pin reed sono realizzati in metallo magneticamente molto morbido, per consentire una commutazione rapida.

Fig.1: Principio di funzionamento dell'interruttore reed

Per funzionare correttamente, l'interruttore reed deve rispondere dinamicamente e rapidamente al campo magnetico applicato; pertanto, i pin sono realizzati con materiali magneticamente molto morbidi, come le leghe di ferro-nichel. In questo caso, la coercitività magnetica (H_cJ ) può essere un parametro utile per valutare la qualità del materiale del pin. La coercitività H_cJ è un punto (per una data direzione di smagnetizzazione) sulla curva di isteresi magnetica. Questo parametro è ampiamente testato nelle industrie di produzione e lavorazione dei materiali magnetici morbidi. In particolare, la conoscenza del valore di H_cJ aiuta a trarre conclusioni sulla perdita di isteresi magnetica del materiale, che è un indicatore della dissipazione di energia durante la (de)magnetizzazione. Più piccolo è il valore della coercitività, minore è la perdita di energia durante l'applicazione finale.

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Ad esempio, la coercitività di un pin reed "cattivo" può essere di un ordine di grandezza superiore a quella di uno "buono", ad esempio H_cJ ~400 A/m o superiore per un materiale "cattivo" contro H_cJ ~50 A/m o inferiore per un materiale "buono", rispettivamente. Quanto più bassa è l'intensità del campo coercitivo (cioè quanto più stretta è l'isteresi magnetica), tanto più veloce è la chiusura/apertura dei pin, che a sua volta garantisce la funzionalità ottimale del circuito.  Fig. 2: Reed pin

Sebbene l'intensità del campo coercitivo sia un buon parametro per testare la qualità del materiale sottostante i contatti dei pin, la misurazione di H_cJ su campioni di piccole dimensioni può essere piuttosto impegnativa a causa delle loro dimensioni e del basso flusso di dispersione del campo magnetico. Queste circostanze richiedono strumenti di misura molto sensibili.

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