磁化中に「パキッ」という音とともに磁石が割れてしまった？　破損の原因分析と予防策—久巨磁化装置

2026年7月1日よくある質問チッピング放電エネルギー制御治具の締め付け力マグネットクラッキング磁化応力磁化応力磁化された磁石の破損工作物保持力放電エネルギーの制御磁石の傾斜角4580

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Q1：磁石が磁化コイルの中で「パキッ」という音とともに砕けてしまいましたが、これは磁石自体にひびが入っていたからでしょうか？

A：必ずしもそうとは限りません。磁化の瞬間、磁石は電磁力、熱応力、機械的拘束という三重の衝撃が重なり合って作用します。数千アンペアのパルス電流によって生じる磁場が、磁石内部に瞬時に巨大なマクスウェル応力を発生させます。もし磁石内部に微細な亀裂があったり、焼結密度にムラがあったりすると、この応力によって亀裂が直接引き裂かれてしまいます。治具による保持も極めて重要です。治具の締め付けが強すぎたり、保持位置にムラがあったりすると、パルス放電の瞬間に局所的な温度が数十度も急上昇し、熱応力と拘束力が相まって磁石が破損してしまいます。典型的な固定による亀裂の発生例として、鉄製のネジで磁石を押さえつけて固定する方法があります。ネジの頭が磁気を帯びると、局所的な応力が一点に集中し、放電が行われるやいなや磁石が破砕してしまいます。

Q2：どのような仕様の磁石が、磁化時に最も割れやすいですか？

A：薄板や異形部品は最も割れやすい。厚さが2ミリメートル未満の薄板は、もともと曲げ強度が低く、磁化の瞬間に電磁力の方向が薄板に対して垂直になると、薄いガラスを割るように簡単に割れてしまう。珠海にあるセンサーメーカーの顧客の製品は、N50、厚さ1.5ミリメートルの長方形の磁石でしたが、当初は8％の破損率でした。その後、磁石をコイルに平らに配置して電磁力が平面方向に分散するように変更したところ、破損率は0.3％まで低下しました。ノッチや開口部のある磁石などの異形部品の場合、ノッチや開口部の縁は応力集中点となり、磁化の瞬間にこれらの箇所から先に割れてしまいます。この種の製品については、磁化電圧を10～15％下げ、2回に分けて磁化を行うことをお勧めします。効率を多少犠牲にしてでも、歩留まりを優先させるべきです。

Q3：破砕された磁気ディスクの破片を完全に除去できなかった場合、どのような影響がありますか？

A：破片の危険性は多くの人によって過小評価されています。磁石が破砕された際に生じる破片や粉末がコイルの隙間に飛び込み、次回の磁化時にこれらの金属粉末が誘導加熱されて小さな火花となり、コイルの絶縁層を焼損させます。時間が経つと、巻線間の短絡を引き起こします。また、破片が治具の位置決め面に挟まると、次の磁石の位置がずれてしまい、磁化の均一性が低下しても原因が特定できなくなります。破砕が発生した場合は、コイル、治具、作業台面をすべて圧縮空気で完全に吹き飛ばして清掃しなければなりません。磁力で吸着した微細な破片は、手で拭き取らず、テープで剥がしてください。手で拭くときれいに除去できず、かえって破片をコイルの隙間の奥深くに押し込んでしまうことになります。この作業を不十分に済ませることは、設備に時限爆弾を仕掛けるのと同じことです。

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