Rony, M. H. and Ibrahim, F. A. and Muhamad, M. R. and Eid, M. M. A. A. and Zubir, M. N. M. and Ibrahim, S. (2023) Pipe internal grooving using closed magnetic field system: A novel method. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 54 (9). pp. 1082-1091. ISSN 0933-5137, DOI https://doi.org/10.1002/mawe.202100388.
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The present work proposes an innovative method to form microgrooves on a tube's internal surface through new machining based on the principle of the closed magnetic circuit. A newly designed machine with a magnetic grooving tool was fabricated. The tool consists of a pair of magnets positioned in the pipe to be pulled by another pairing magnet set at the pipe's external side, arranged in sequence of N-S-N-S direction so that it creates a closed magnetic field that has a greater pulling force. By controlling the magnet pair at the pipe's external side in the linear and rotational direction, the magnetic grooving tool is moved in both directions and simultaneously pulled towards the pipe surface to form the microgrooves. The experiment was carried out by adjusting the magnet's size combination and its distance to vary the magnetic strengths. The grooving dimension was examined by using an optical microscope and analysed using a 3-dimensional laser profilometer surface analyser. With N52 class Nd2Fe12B neodymium (40x10x10 mm3), the maximum groove depth of 75.51 & mu;m was recorded and the minimum depth of 2.33 & mu;m was recorded by using magnet size 10x10x10 mm3. The method is capable to produce microgrooves on the copper pipe's internal surface. Die vorliegende Arbeit schlagt ein innovatives Verfahren zur Bildung von Mikrorillen auf der Innenflache eines Rohrs durch neue maschinelle Bearbeitung auf der Grundlage des Prinzips des geschlossenen Magnetkreises vor. Eine neu konstruierte Maschine wurde mit einem magnetischen Nutwerkzeug hergestellt. Das Werkzeug besteht aus einem Paar Magneten, die im Rohr positioniert sind, um von einem anderen Paar Magnetsatz an der Aussenseite des Rohrs gezogen zu werden, der in N-S-N-S-Richtung angeordnet ist, so dass er ein geschlossenes Magnetfeld mit grosserer Zugkraft erzeugt. Durch Ansteuerung des Magnetpaares an der Rohraussenseite in Linear- und Drehrichtung wird das magnetische Nutwerkzeug in beide Richtungen bewegt und gleichzeitig zur Ausbildung der Mikrorillen an die Rohroberflache gezogen. Das Experiment wurde durchgefuhrt, indem die Grossenkombination des Magneten und sein Abstand angepasst wurden, um die Magnetstarken zu variieren. Die Rillendimension wurde unter Verwendung eines optischen Mikroskops untersucht und unter Verwendung eines dreidimensionalen Laserprofilometer-Oberflachenanalysators analysiert. Bei Nd2Fe12B-Neodym der N52-Klasse (40x10x10 mm3) wurde die maximale Rillentiefe von 75,51 um und die minimale Tiefe von 2,33 um unter Verwendung von Magneten der Grosse 10x10x10 mm3 aufgezeichnet. Das Verfahren ist in der Lage, Mikrorillen auf der Innenflache des Kupferrohrs zu erzeugen. A newly designed machine applying closed-magnetic field principle was designed and developed to create microgroove on the copper pipe's internal surface. A tool called magnetic grooving tool was deployed in the pipe. Using neodymium permanent magnet with dimensions of 10 mmx10 mmx10 mm and a distance between magnet and workpiece of 2.5 mm, the groove depth of 75.51 micrometers was achieved.image
| Item Type: | Article |
|---|---|
| Funders: | University of Malaya Research Grant (ST012-2021) |
| Uncontrolled Keywords: | closed magnetic field; groove depth; heat exchanger; magnetic grooving tool; pipe internal groove; geschlossenes Magnetfeld; magnetisches Nutwerkzeug; Nuttiefe; Rohrinnennut; Warmetauscher |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery |
| Divisions: | Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering |
| Depositing User: | Ms. Juhaida Abd Rahim |
| Date Deposited: | 23 Oct 2025 06:57 |
| Last Modified: | 23 Oct 2025 06:57 |
| URI: | http://eprints.um.edu.my/id/eprint/50170 |
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