INFORMACIJE O MAGNETIH
- Ozadje in zgodovina
- Oblikovanje
- Pretok proizvodnje
- Izbira magneta
- Površinska obdelava
- Magnetiziranje
- Obseg dimenzij, velikosti in toleranca
- Načelo varnosti za ročno upravljanje
Stalni magneti so bistveni del sodobnega življenja. Danes jih najdemo v njih ali jih uporabljamo za izdelavo skoraj vsakega sodobnega udobja. Prvi stalni magneti so bili izdelani iz naravnih kamnin, imenovanih lodestones. Te kamne so pred več kot 2500 leti prvič preučevali Kitajci in pozneje Grki, ki so kamen dobili iz province Magnetes, po kateri je material dobil ime. Od takrat so se lastnosti magnetnih materialov močno izboljšale in današnji materiali s trajnimi magneti so več stokrat močnejši od magnetov iz antike. Izraz trajni magnet izhaja iz sposobnosti magneta, da zadrži induciran magnetni naboj, potem ko je odstranjen iz naprave za magnetizacijo. Takšne naprave so lahko drugi močno magnetizirani trajni magneti, elektro magneti ali žične tuljave, ki so na kratko napolnjene z elektriko. Zaradi njihove sposobnosti zadrževanja magnetnega naboja so koristni za držanje predmetov na mestu, pretvorbo električne energije v pogonsko moč in obratno (motorji in generatorji) ali vplivanje na druge predmete, ki so jim blizu.
Vrhunska magnetna zmogljivost je funkcija boljšega magnetnega inženiringa. Za stranke, ki potrebujejo pomoč pri oblikovanju ali zapletene modele vezja, QM ekipa izkušenih aplikativnih inženirjev in dobro poznanih prodajnih inženirjev vam je na voljo. QM inženirji sodelujejo s strankami, da bi izboljšali ali potrdili obstoječe modele, pa tudi razvili nove modele, ki proizvajajo posebne magnetne učinke. QM je razvil patentirane magnetne modele, ki zagotavljajo izjemno močna, enotna ali posebej oblikovana magnetna polja, ki pogosto nadomestijo obsežne in neučinkovite elektro-magnetne in trajne magnetne zasnove. Stranke so samozavestne, ko prinesejo zapleten koncept ali novo idejo, ki to QM se bo spopadla s tem izzivom, saj bo izbrala desetletno dokazano magnetno znanje. QM ima ljudi, izdelke in tehnologijo, ki magnete delajo.
Izbira magneta za vse aplikacije mora upoštevati celoten magnetni tokokrog in okolje. Kadar je Alnico primerno, je velikost magneta mogoče zmanjšati, če se lahko po sestavljanju v magnetno vezje magnetizira. Če se uporablja neodvisno od drugih sestavnih delov vezja, kot pri varnostnih aplikacijah, mora biti razmerje med dolžino in premerom (povezano s koeficientom prepustnosti) dovolj veliko, da lahko magnet deluje nad kolenom v drugi krivulji razmaščevanja drugega kvadranta. Za kritične aplikacije se lahko magneti Alnico kalibrirajo na določeno referenčno vrednost gostote toka.
Stranski produkt nizke koercitivnosti je občutljivost na razmagnetilne učinke zaradi zunanjih magnetnih polj, udarcev in temperatur uporabe. Za kritične namene je mogoče magnete Alnico stabilizirati s temperaturo, da se te učinke čim bolj zmanjša. Obstajajo štirje razredi sodobnih komercializiranih magnetov, ki temeljijo na njihovi materialni sestavi. V vsakem razredu je družina razredov z lastnimi magnetnimi lastnostmi. Ti splošni razredi so:
NdFeB in SmCo sta skupaj znana kot magneta za redke zemlje, ker sta oba sestavljena iz materialov iz skupine elementov redkih zemelj. Neodijev železov bor (splošna sestava Nd2Fe14B, pogosto okrajšana do NdFeB) je najnovejši komercialni dodatek družini sodobnih magnetnih materialov. Magneti NdFeB pri sobnih temperaturah kažejo najvišje lastnosti vseh magnetnih materialov. Samarij kobalt je izdelan v dveh sestavah: Sm1Co5 in Sm2Co17 - pogosto imenovani SmCo 1: 5 ali SmCo 2:17. Tipi 2:17 z višjimi vrednostmi Hci ponujajo večjo stabilnost kot tipi 1: 5. Keramični magneti, znani tudi pod imenom feritni magneti (splošna sestava BaFe2O3 ali SrFe2O3), se tržijo od petdesetih let prejšnjega stoletja in se še danes pogosto uporabljajo zaradi nizke cene. Posebna oblika keramičnega magneta je "fleksibilen" material, izdelan z lepljenjem keramičnega prahu v fleksibilnem vezivu. Magneti Alnico (splošna sestava Al-Ni-Co) so bili komercializirani v tridesetih letih prejšnjega stoletja in se še danes pogosto uporabljajo.
Ti materiali zajemajo vrsto lastnosti, ki ustrezajo širokim zahtevam uporabe. Naslednje je namenjeno širokemu, a praktičnemu pregledu dejavnikov, ki jih je treba upoštevati pri izbiri ustreznega materiala, stopnje, oblike in velikosti magneta za določeno uporabo. Spodnji grafikon prikazuje tipične vrednosti ključnih značilnosti za izbrane stopnje različnih materialov za primerjavo. O teh vrednostih bomo podrobno razpravljali v naslednjih razdelkih.
Primerjave materialov z magnetom
Material | Razred | Br | Hc | Hci | BH maks | T max (stop. 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 |
Keramični | 8 | 3,900 | 3,200 | 3,250 | 3.5 | 300 |
Prilagodljiva | 1 | 1,500 | 1,380 | 1,380 | 0.6 | 100 |
* T max (najvišja praktična delovna temperatura) je samo za referenco. Najvišja praktična delovna temperatura katerega koli magneta je odvisna od vezja, v katerem magnet deluje.
Magnete bo morda treba premazati, odvisno od uporabe, za katero so namenjeni. Magnetni premazi izboljšajo videz, odpornost proti koroziji, zaščito pred obrabo in so morda primerni za uporabo v čistih prostorih.
Materiali Samarium Cobalt, Alnico so odporni proti koroziji in jih ni treba premazati proti koroziji. Alnico se zaradi kozmetičnih lastnosti enostavno obnese.
Magneti NdFeB so še posebej dovzetni za korozijo in so pogosto zaščiteni na ta način. Obstajajo različne prevleke, primerne za trajne magnete, Niso vse vrste premazov primerne za vsak material ali geometrijo magneta, končna izbira pa bo odvisna od uporabe in okolja. Dodatna možnost je, da magnet namestite v zunanje ohišje, da preprečite korozijo in poškodbe.
Na voljo prevleke | ||||
Podlaga | prevleka | Debelina (mikroni) | Barva | Odpornost |
Passivation | 1 | Srebrno siva | Začasna zaščita | |
Nikelj | Ni + Ni | 10-20 | Svetlo srebrno | Odlično proti vlagi |
Ni + Cu + Ni | ||||
cink | Zn | 8-20 | Svetlo modra | Dobro proti razprševanju soli |
C-Zn | Barva Shinny | Odlično proti razprševanju soli | ||
Kositer | Ni + Cu + Sn | 15-20 | Silver | Superior proti vlagi |
Gold | Ni + Cu + Au | 10-20 | Gold | Superior proti vlagi |
Baker | Ni + Cu | 10-20 | Gold | Začasna zaščita |
Epoksi | Epoksi | 15-25 | Črna, rdeča, siva | Odlično proti vlagi |
Ni + Cu + Epoksi | ||||
Zn + epoksi | ||||
Kemična | Ni | 10-20 | Srebrno siva | Odlično proti vlagi |
Parilen | Parilen | 5-20 | Siva | Odlično proti vlagi, razpršilo soli. Vrhunsko pred topili, plini, glivami in bakterijami. |
Stalni magnet, dobavljen v dveh pogojih, magnetiziran ali brez magnetiziranega, ponavadi ni označen s svojo polarnostjo. Če uporabnik to zahteva, lahko polariteto označimo s dogovorjenimi sredstvi. Uporabnik mora ob oddaji naročila obvestiti o stanju oskrbe in če je potrebna oznaka polarnosti.
Magnetno polje trajnega magneta je povezano s tipom trajnega magnetnega materiala in njegovo intrinzično prisilno silo. Če magnet potrebuje magnetiziranje in demagnetizacijo, se obrnite na nas in prosite za tehnično podporo.
Za magnetiziranje magneta obstajata dve metodi: enosmerno polje in pulzno magnetno polje.
Za razmaščevanje magneta obstajajo tri metode: demagnetizacija s toploto je posebna procesna tehnika. demagnetizacija v AC polju. Demagnetizacija v enosmernem polju. To zahteva zelo močno magnetno polje in visoko sposobnost razmaščevanja.
Geometrijska oblika in smer magnetizacije trajnega magneta: načeloma izdelujemo trajni magnet v različnih oblikah. Običajno vključuje blok, disk, obroč, segment itd. Podrobna ilustracija smeri magnetiziranja je spodaj:
Navodi magnetizacije | ||
usmerjena skozi debelino | osno usmerjen | osno usmerjen v segmentih |
usmerjena bočno večpolna na eni strani | večpolni usmerjeni v segmentih na zunanjem premeru * | večpolni usmerjeni v segmentih na eni strani |
radialno usmerjen * | usmerjena skozi premer * | večpolni usmerjeni v segmentih na notranji premer * vse so na voljo kot izotropni ali anizotropni material * na voljo samo v izotropnih in nekaterih anizotropnih materialih |
radialno usmerjena | diametralno usmerjena |
Razen dimenzij v smeri magnetizacije največja dimenzija stalnega magneta ne presega 50 mm, kar je omejeno z orientacijskim poljem in sintranje. Dimenzija v smeri nemagnetizacije znaša do 100 mm.
Toleranca je običajno +/- 0.05 - +/- 0.10 mm.
Opomba: Druge oblike lahko izdelamo po vzorcu kupca ali modrem tisku
Ring | Zunanji premer | notranji Premer | Debelina |
največja | 100.00mm | 95.00m | 50.00mm |
Minimalna | 3.80mm | 1.20mm | 0.50mm |
Disc | premer | Debelina |
največja | 100.00mm | 50.00mm |
Minimalna | 1.20mm | 0.50mm |
Block | dolžina | Širina | Debelina |
največja | 100.00mm | 95.00mm | 50.00mm |
Minimalna | 3.80mm | 1.20mm | 0.50mm |
Ločni segment | Zunanji polmer | Notranji polmer | Debelina |
največja | 75mm | 65mm | 50mm |
Minimalna | 1.9mm | 0.6mm | 0.5mm |
1. Magnetni trajni magneti z močnim magnetnim poljem močno privlačijo železo in druge magnetne zadeve okoli njih. Pri običajnih pogojih mora biti ročni upravljavec zelo previden, da ne pride do poškodb. Zaradi velike magnetne sile velik magnet, ki je blizu njih, tvega škodo. Ljudje te magnete vedno obdelujejo posebej ali s sponkami. V tem primeru naj bodo zaščitne rokavice shranjene.
2. V teh okoliščinah močnega magnetnega polja se lahko spremenijo ali poškodujejo katere koli smiselne elektronske komponente in merilniki. Pazite, da računalnik, prikazovalnik in magnetni medij, na primer magnetni disk, magnetni kaseto in video snemalni trak itd., Niso od magnetiziranih komponent, recimo več kot 2 m.
3. Trčenje privlačnih sil med dvema stalnima magnetoma bo prineslo ogromne iskrice. Zato ne bi smeli namestiti vnetljivih ali eksplozivnih snovi.
4. Kadar je magnet izpostavljen vodiku, je prepovedana uporaba trajnih magnetov brez zaščitnega premaza. Razlog je v tem, da bo sorpcija vodika uničila mikrostrukturo magneta in privedla do dekonstrukcije magnetnih lastnosti. Edini način, da magnet učinkovito zaščitimo, je, da magnet obesimo v ohišje in ga zatesnimo.