INFORMATIONEN ZU MAGNETEN
- Hintergrund und Geschichte
- Design
- Produktionsfluss
- Magnetauswahl
- Oberflächenbearbeitung
- Magnetizing
- Maßbereich, Größe und Toleranz
- Sicherheitsprinzip für den manuellen Betrieb
Permanentmagnete sind ein wesentlicher Bestandteil des modernen Lebens. Heutzutage sind sie in fast allen modernen Annehmlichkeiten zu finden oder werden zu deren Herstellung verwendet. Die ersten Permanentmagnete wurden aus natürlich vorkommenden Gesteinen, sogenannten Magnetsteinen, hergestellt. Diese Steine wurden erstmals vor über 2500 Jahren von den Chinesen und später von den Griechen untersucht, die den Stein aus der Provinz Magnetes bezogen, woher das Material seinen Namen erhielt. Seitdem wurden die Eigenschaften magnetischer Materialien grundlegend verbessert und heutige Permanentmagnetmaterialien sind um ein Vielfaches stärker als die Magnete der Antike. Der Begriff Permanentmagnet leitet sich von der Fähigkeit des Magneten ab, eine induzierte magnetische Ladung zu halten, nachdem er aus der Magnetisierungsvorrichtung entfernt wurde. Solche Geräte können andere stark magnetisierte Permanentmagnete, Elektromagnete oder Drahtspulen sein, die kurzzeitig mit Elektrizität aufgeladen werden. Ihre Fähigkeit, eine magnetische Ladung zu halten, macht sie nützlich, um Gegenstände an Ort und Stelle zu halten, Elektrizität in Antriebskraft umzuwandeln und umgekehrt (Motoren und Generatoren) oder andere in ihre Nähe gebrachte Gegenstände zu beeinflussen.
Überlegene magnetische Leistung ist eine Funktion einer besseren magnetischen Technik. Für Kunden, die Designunterstützung oder komplexe Schaltungsentwürfe benötigen, QMs Ein Team aus erfahrenen Anwendungstechnikern und sachkundigen Außendiensttechnikern steht Ihnen zur Verfügung. QM Ingenieure arbeiten mit Kunden zusammen, um bestehende Designs zu verbessern oder zu validieren sowie neuartige Designs zu entwickeln, die spezielle magnetische Effekte erzeugen. QM hat patentierte Magnetkonstruktionen entwickelt, die extrem starke, gleichmäßige oder speziell geformte Magnetfelder liefern, die oft sperrige und ineffiziente Elektromagnet- und Permanentmagnetkonstruktionen ersetzen. Kunden sind zuversichtlich, wenn sie ein komplexes Konzept oder eine neue Idee einbringen QM wird diese Herausforderung meistern, indem es auf 10 Jahre bewährte magnetische Expertise zurückgreift. QM verfügt über die Menschen, Produkte und Technologien, die Magnete zum Funktionieren bringen.
Bei der Magnetauswahl für alle Anwendungen müssen der gesamte Magnetkreis und die Umgebung berücksichtigt werden. Wo Alnico geeignet ist, kann die Magnetgröße minimiert werden, wenn es nach dem Einbau in den Magnetkreis magnetisierend wirken kann. Wenn es unabhängig von anderen Schaltungskomponenten verwendet wird, wie etwa in Sicherheitsanwendungen, muss das effektive Verhältnis von Länge zu Durchmesser (bezogen auf den Permeanzkoeffizienten) groß genug sein, damit der Magnet in seiner Entmagnetisierungskurve im zweiten Quadranten oberhalb des Knies arbeitet. Für kritische Anwendungen können Alnico-Magnete auf einen festgelegten Referenzwert der Flussdichte kalibriert werden.
Ein Nebenprodukt einer niedrigen Koerzitivfeldstärke ist die Empfindlichkeit gegenüber Entmagnetisierungseffekten aufgrund externer Magnetfelder, Stöße und Anwendungstemperaturen. Für kritische Anwendungen können Alnico-Magnete temperaturstabilisiert werden, um diese Effekte zu minimieren. Es gibt vier Klassen moderner kommerziell erhältlicher Magnete, jede basierend auf ihrer Materialzusammensetzung. Innerhalb jeder Klasse gibt es eine Sortenfamilie mit eigenen magnetischen Eigenschaften. Diese allgemeinen Klassen sind:
NdFeB und SmCo werden zusammen als Seltenerdmagnete bezeichnet, da sie beide aus Materialien der Gruppe der Seltenerdelemente bestehen. Neodym-Eisen-Bor (allgemeine Zusammensetzung Nd2Fe14B, oft als NdFeB abgekürzt) ist die jüngste kommerzielle Ergänzung der Familie moderner Magnetmaterialien. Bei Raumtemperatur weisen NdFeB-Magnete die höchsten Eigenschaften aller Magnetmaterialien auf. Samarium-Kobalt wird in zwei Zusammensetzungen hergestellt: Sm1Co5 und Sm2Co17 – oft als SmCo 1:5- oder SmCo 2:17-Typen bezeichnet. 2:17-Typen mit höheren Hci-Werten bieten eine größere Eigenstabilität als die 1:5-Typen. Keramikmagnete, auch Ferritmagnete genannt (allgemeine Zusammensetzung BaFe2O3 oder SrFe2O3), werden seit den 1950er Jahren kommerzialisiert und werden aufgrund ihrer geringen Kosten auch heute noch häufig verwendet. Eine Sonderform des Keramikmagneten ist das „flexible“ Material, das durch die Bindung von Keramikpulver in einem flexiblen Bindemittel hergestellt wird. Alnico-Magnete (allgemeine Zusammensetzung Al-Ni-Co) wurden in den 1930er Jahren kommerzialisiert und werden auch heute noch häufig verwendet.
Diese Materialien verfügen über eine Reihe von Eigenschaften, die den unterschiedlichsten Anwendungsanforderungen gerecht werden. Das Folgende soll einen breiten, aber praktischen Überblick über Faktoren geben, die bei der Auswahl des richtigen Materials, der richtigen Sorte, Form und Größe des Magneten für eine bestimmte Anwendung berücksichtigt werden müssen. Die folgende Tabelle zeigt zum Vergleich typische Werte der Schlüsseleigenschaften für ausgewählte Qualitäten verschiedener Materialien. Diese Werte werden in den folgenden Abschnitten ausführlich besprochen.
Vergleiche von Magnetmaterialien
Werkstoff | Klasse | Br | Hc | Hci | BH max | T max(Grad c)* |
NdFeB | 39H | 12,800 | 12,300 | 21,000 | 40 | 150 |
SmCo | 26 | 10,500 | 9,200 | 10,000 | 26 | 300 |
NdFeB | B10N | 6,800 | 5,780 | 10,300 | 10 | 150 |
Alnico | 5 | 12,500 | 640 | 640 | 5.5 | 540 |
Keramik | 8 | 3,900 | 3,200 | 3,250 | 3.5 | 300 |
Flexibel | 1 | 1,500 | 1,380 | 1,380 | 0.6 | 100 |
* T max (maximale praktische Betriebstemperatur) dient nur als Referenz. Die maximale praktische Betriebstemperatur eines Magneten hängt von dem Stromkreis ab, in dem der Magnet betrieben wird.
Je nach Verwendungszweck müssen Magnete möglicherweise beschichtet werden. Die Beschichtung von Magneten verbessert das Aussehen, die Korrosionsbeständigkeit und den Schutz vor Verschleiß und kann für Anwendungen unter Reinraumbedingungen geeignet sein.
Samarium-Kobalt- und Alnico-Materialien sind korrosionsbeständig und müssen nicht gegen Korrosion beschichtet werden. Alnico lässt sich aufgrund seiner kosmetischen Eigenschaften leicht plattieren.
NdFeB-Magnete sind besonders korrosionsanfällig und werden oft auf diese Weise geschützt. Es gibt eine Vielzahl von Beschichtungen, die für Permanentmagnete geeignet sind. Nicht alle Beschichtungsarten sind für jedes Material oder jede Magnetgeometrie geeignet und die endgültige Wahl hängt von der Anwendung und der Umgebung ab. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Magneten in einem Außengehäuse unterzubringen, um Korrosion und Beschädigungen zu verhindern.
Verfügbare Beschichtungen | ||||
Oberfläche | Beschichtung | Dicke (Mikrometer) | Farbe | Kratzern |
Passivieren | 1 | Silber-Grau | Vorübergehender Schutz | |
Super | Ni + Ni | 10-20 | Helles Silber | Hervorragend gegen Luftfeuchtigkeit |
Ni + Cu + Ni | ||||
Zink | Zn | 8-20 | Bright Blue | Gut gegen Salznebel |
C-Zn | Shinny Farbe | Hervorragend gegen Salznebel | ||
Zinn | Ni + Cu + Sn | 15-20 | Silbermedaille | Überlegen gegen Feuchtigkeit |
Gold | Ni + Cu + Au | 10-20 | Gold | Überlegen gegen Feuchtigkeit |
Kupfer | Ni + Cu | 10-20 | Gold | Vorübergehender Schutz |
Epoxy | Epoxy | 15-25 | Schwarz, Rot, Grau | Hervorragend gegen Feuchtigkeit |
Ni + Cu + Epoxy | ||||
Zn + Epoxy | ||||
Chemical | Ni | 10-20 | Silber-Grau | Hervorragend gegen Feuchtigkeit |
Parylene | Parylene | 5-20 | Grau | Hervorragend gegen Feuchtigkeit, Salzspray. Überlegen gegen Lösungsmittel, Gase, Pilze und Bakterien. |
Permanentmagnete, die unter zwei Bedingungen geliefert werden: magnetisiert oder nicht magnetisiert, haben normalerweise keine Polaritätskennzeichnung. Wenn der Benutzer es wünscht, können wir die Polarität mit den vereinbarten Mitteln markieren. Bei der Bestellung sollte der Benutzer den Versorgungszustand angeben und angeben, ob die Angabe der Polarität erforderlich ist.
Das Magnetisierungsfeld eines Permanentmagneten hängt von der Art des permanentmagnetischen Materials und seiner intrinsischen Koerzitivkraft ab. Wenn der Magnet magnetisiert und entmagnetisiert werden muss, kontaktieren Sie uns bitte und bitten Sie um technische Unterstützung.
Es gibt zwei Methoden, den Magneten zu magnetisieren: Gleichfeld und Impulsmagnetfeld.
Es gibt drei Methoden, den Magneten zu entmagnetisieren: Die Entmagnetisierung durch Hitze ist eine spezielle Verfahrenstechnik. Entmagnetisierung im Wechselfeld. Entmagnetisierung im Gleichstromfeld. Dies erfordert ein sehr starkes Magnetfeld und eine hohe Entmagnetisierungsfähigkeit.
Geometrieform und Magnetisierungsrichtung des Permanentmagneten: Grundsätzlich produzieren wir Permanentmagnete in verschiedenen Formen. Normalerweise umfasst es Block, Scheibe, Ring, Segment usw. Die detaillierte Darstellung der Magnetisierungsrichtung finden Sie unten:
Richtungen der Magnetisierung | ||
durch die Dicke orientiert | axial ausgerichtet | axial segmentweise ausgerichtet |
seitlich ausgerichteter Multipol auf einer Fläche | Multipol segmentweise am Außendurchmesser ausgerichtet* | Multipol, segmentweise auf einer Fläche ausgerichtet |
radial ausgerichtet * | orientiert durch Durchmesser * | Multipol segmentweise am Innendurchmesser ausgerichtet* alle als isotropes oder anisotropes Material erhältlich *nur in isotropen und bestimmten anisotropen Materialien erhältlich |
radial ausgerichtet | diametral orientiert |
Abgesehen von der Abmessung in Magnetisierungsrichtung darf die maximale Abmessung des Permanentmagneten 50 mm nicht überschreiten, was durch das Ausrichtungsfeld und die Sinterausrüstung begrenzt ist. Die Abmessung in Entmagnetisierungsrichtung beträgt bis zu 100 mm.
Die Toleranz beträgt normalerweise +/-0.05 – +/-0.10 mm.
Anmerkung: Andere Formen können nach Muster oder Blaupause des Kunden hergestellt werden
Ring | Außendurchmesser | Innendurchmesser | Dicke |
Maximal | 100.00 mm | 95.00m | 50.00 mm |
Mindestens | 3.80 mm | 1.20 mm | 0.50 mm |
Scheibe | Durchmesser | Dicke |
Maximal | 100.00 mm | 50.00 mm |
Mindestens | 1.20 mm | 0.50 mm |
Blockieren | Länge | Breite | Dicke |
Maximal | 100.00 mm | 95.00 mm | 50.00 mm |
Mindestens | 3.80 mm | 1.20 mm | 0.50 mm |
Bogensegment | Außenradius | Innenradius | Dicke |
Maximal | 75 mm | 65 mm | 50 mm |
Mindestens | 1.9 mm | 0.6 mm | 0.5 mm |
1. Die magnetisierten Permanentmagnete mit starkem Magnetfeld ziehen das Eisen und andere magnetische Stoffe um sie herum stark an. Unter normalen Umständen sollte der manuelle Bediener sehr vorsichtig sein, um Schäden zu vermeiden. Aufgrund der starken Magnetkraft besteht die Gefahr einer Beschädigung des großen Magneten in seiner Nähe. Man verarbeitet diese Magnete immer einzeln oder mit Klammern. In diesem Fall sollten wir beim Betrieb Schutzhandschuhe tragen.
2. Unter diesen Umständen eines starken Magnetfelds können alle empfindlichen elektronischen Komponenten und Prüfgeräte verändert oder beschädigt werden. Bitte achten Sie darauf, dass der Computer, das Display und die magnetischen Medien, zum Beispiel Magnetplatten, Magnetkassetten, Videokassetten usw., weit von den magnetisierten Bauteilen entfernt sind, beispielsweise weiter als 2 m.
3. Die Kollision der Anziehungskräfte zwischen zwei Permanentmagneten erzeugt enorme Funken. Daher sollten keine brennbaren oder explosiven Stoffe in ihrer Nähe platziert werden.
4. Wenn der Magnet Wasserstoff ausgesetzt ist, ist es verboten, Permanentmagnete ohne Schutzbeschichtung zu verwenden. Der Grund dafür ist, dass die Sorption von Wasserstoff die Mikrostruktur des Magneten zerstört und zur Dekonstruktion der magnetischen Eigenschaften führt. Die einzige Möglichkeit, den Magneten wirksam zu schützen, besteht darin, ihn in ein Gehäuse einzuschließen und zu versiegeln.