我们应该被磁铁吸引吗？

磁铁在产品中正确使用时会令人惊叹；然而事情并不像看起来那么简单。让我们看一下在产品中使用磁铁的三个应用以及使它们正常运行的关键细节。通常有细微的细节可以区分正常运行和崩溃。

锁定：

磁铁可以很好地用作闩锁，一个常见的例子是橱柜闩锁，它们既便宜又有效，但是它们成功的关键是使用它们的门总是​​处于完全关闭的位置。这很重要的原因是磁力随着距离的增加而下降；分离距离加倍，拉力降低 75%。这意味着磁铁不能很好地拉门关闭，例如它们不能有效地拉动垫圈以进行密封。对于此类应用，应使用机械拉锁。

同样，磁铁不能很好地夹住材料，人们通常希望使用磁铁作为夹子将可穿戴设备固定到衣服上，但这意味着较厚的衣服材料会增加间隙距离并意味着较小的夹持力。更好的解决方案是使用弹簧，因为力实际上是随着距离增加而增加的，所以如果有人穿着厚毛衣，您的设备不会掉落。

使用磁铁作为闩锁时要考虑的另一件事是，用于将门保持关闭的强力磁铁同样适用于用于将磁铁固定在门上的机构。您不能指望几滴胶水就能将具有 15 磅拉力的磁铁固定在门上，因此请务必使您的附件比所涉及的磁力强得多。这种故障出现在早期的特斯拉 Model S 中，用于固定充电门闩锁磁铁的粘合剂失效，导致几辆特斯拉在车门打开的情况下开车四处走动。尤其是在温度波动较大的情况下，最好在粘合剂之外提供机械紧固，以避免出现此类问题。像我们这样的工程公司每天都必须处理这类问题。

互锁：

互锁是一种安全装置，它通过发送中断信号，在用户访问设备的一部分时停止该设备的运行（例如打开门时微波炉如何关闭）。通常，这是通过机械驱动的微型开关完成的，但是在某些情况下，特别是在极端环境或卫生应用中，这些开关需要可能会被粘住的开口，这是不可接受的。这是磁铁可以派上用场的地方。通过使用磁触发传感器（霍尔效应、簧片开关等），您可以将开关保持在装置的密封范围内，只需一个简单的磁铁，不会受到损害或捕获“脏面”上的碎片。 Form 2 3d 打印机就是一个很好的例子。激光用于固化树脂，因此 Formlabs 使用联锁装置来确保紫外线防护罩就位，这样用户在使用过程中就不会暴露在激光下。由于树脂有可能溢出，传统的微动开关不是很好的选择，因为树脂可能会粘住机械装置，因此通过使用磁铁和传感器，它们可以使设备易于清洁。但是应该注意的是，一些医疗和工业应用不允许完全通过磁铁进行互锁，需要辅助机械功能，因此根据您所在的行业，不要立即假设磁铁是正确的互锁答案。

附件：

在玩了几分钟高强度钕磁铁之后，很容易理解人们会意识到他们加入模块化组件的潜力。它可以很好地工作，只需查看磁性充电电缆或平板电脑外壳之类的物品，但是与大多数磁性产品一样，事情并不像看起来那么简单。充电线的磁铁不提供对齐，它只提供保持力，让引脚导电的对齐实际上是由连接器本体的形状提供的；边缘周围的唇缘使两部分对齐。设计时要记住这一点很重要，因为磁铁的性质意味着您无法获得很好的轴向对齐，因此如果对齐对功能至关重要，则不能完全依赖它们。

与大多数设计建议一样，总有例外；一个明显的例子是 iPad 上使用的磁性外壳；它们没有机械键控功能，但提供连接和对齐功能，这是如何完成的？答案是使用一组磁铁而不是单个磁铁，如 ifixit.com 的拆解所示，盖子是使用一系列不同尺寸的交替磁极磁铁固定的。可变尺寸的交替模式（称为巴克序列）本质上提供了更紧密的对齐，因为任何未对齐，由于磁铁的极性而自我校正，而不同的尺寸意味着您不能被一个磁铁宽度抵消。那么为什么不能在您想使用磁铁实现对齐的任何时候使用它呢？简单的答案是成本，更多的磁铁意味着更高的成本；就磁铁本身以及确保正确对齐所需的劳动力而言。一种可能的替代方案是 Correlated Magnetics 的“多磁体”，它本质上是单个基板内的磁体阵列，但成本仍远高于简单的磁体。

因此，下次您在进行设计审查时，如果有人建议将磁铁作为解决您所有问题的神奇方法，请确保他们不会试图将磁铁硬塞到他们不适合的角色中。与具有磁铁经验的团队合作并尽早并经常进行原型设计始终是一个好主意，因为磁铁的用户体验涉及很多感觉。如需更多信息，请联系您附近的工程公司，或与我们联系。