Obsah

• 1.0 Historie
• 2.0 Magnet Basics
• 3.0 Magnetická síla
• 4.0 Blokování magnetických polí
• 5.0 Magnetické póly
• 6.0 Magnetický tok
• 7.0 Magnetická orientace
• 8.0 Dočasné magnety
• 9.0 Elektromagnety
• 10.0 Magnetické sestavy
• 11.0 Obrábění magnetů
• 12.0 Manipulace & Skladování
• 13.0 Náklady & Tipy pro objednávání

1.0 Trocha historie….

Staří Řekové a Číňané zjistili, že některé vzácné kameny mají tajemné a přitažlivé vlastnosti. Tyto kameny dokázaly magickým způsobem přitahovat malé kousky železa a zjistilo se, že když se nechají volně houpat, zavěšené na provázku nebo plovoucí na vodě, ukazují vždy stejným směrem. Dávní navigátoři používali tyto magnety pro první kompas, který jim pomáhal určovat směr na moři. Název MAGNET pochází z Magnesie, oblasti v řecké Thesálii, kde se předpokládá, že se tyto první „kameny“ těžily.

V průběhu tisíciletí se magnety vyvinuly do dnešní podoby vysoce pevných materiálů. Bylo zjištěno, že vytvořením slitin různých materiálů můžeme vytvořit podobné účinky, jaké se vyskytují v lodestonech, a zvýšit úroveň magnetismu. Teprve v 18. století byly vytvořeny první magnety vyrobené člověkem a pokrok ve vytváření silnějších magnetických slitin byl velmi pomalý až do 20. let 20. století, kdy byla vytvořena slitina Alnico (slitina niklu, hliníku a kobaltu). V 50. letech 20. století byly vytvořeny ferity (známé také jako keramiky) a v 70. letech 20. století vzácné zeminy. Od té doby věda o magnetismu exponenciálně vzrostla a extrémně výkonné magnetické materiály umožnily vznik nesčetných zařízení, která máme dnes k dispozici. (top)

2.0 Co je to magnet?

Některé materiály, například železo nebo ocel, lze zmagnetizovat jejich umístěním do silného magnetického pole. Tímto způsobem lze vyrobit trvalé i dočasné magnety.

Atomy tvořící materiály, které lze snadno zmagnetovat, jako je železo, ocel, nikl a kobalt, jsou uspořádány do malých jednotek, kterým se říká domény. Každá doména, ačkoli má mikroskopickou velikost, obsahuje miliony miliard atomů a každá doména se chová jako malý magnet. Pokud je magnetický materiál umístěn do silného magnetického pole, jednotlivé domény, které normálně směřují všemi směry, se vychýlí do směru magnetizujícího pole. Když je většina domén vyrovnána v poli, materiál se stane magnetem. (nahoře)

Před zmagnetováním:

Po zmagnetování:

Co dělá magnet?

Magnety dělají následující věci:

• Přitahují určité materiály – například železo, nikl, kobalt, některé oceli a jiné slitiny;
• Vyvíjejí přitažlivou nebo odpudivou sílu na jiné magnety (opačné póly se přitahují, podobné póly se odpuzují);
• Působí na elektrické vodiče, když se magnet a vodič vůči sobě pohybují;
• Mají vliv na dráhu, kterou urazí elektricky nabité částice pohybující se ve volném prostoru.

Na základě těchto účinků magnety přeměňují energii z jedné formy na druhou, aniž by docházelo k trvalým ztrátám jejich vlastní energie. Příklady funkcí magnetů jsou:

• Mechanická na mechanickou – například přitahování a odpuzování.
• Mechanická na elektrickou – například generátory a mikrofony.
• Elektrické na mechanické – například motory, reproduktory, vychylování nabitých částic.
• Mechanické na tepelné – například zařízení na vířivé proudy a hysterezní moment.
• Speciální efekty – například magnetorezistence, zařízení s Hallovým jevem a magnetická rezonance. (nahoře)

Jak se magnety vyrábějí?“

Moderní magnetické materiály se vyrábějí odléváním, lisováním a spékáním, spojováním lisováním, vstřikováním, vytlačováním nebo kalendářováním. Po výrobě je často nutné magnety dále zpracovat broušením nebo jinými procesy obrábění a poté sestavit do sestavy další úrovně. (top)

Jaké jsou k dispozici různé typy magnetů?

Existují 3 typy magnetů: permanentní magnety, dočasné magnety a elektromagnety. Permanentní magnety vyzařují magnetické pole bez potřeby jakéhokoli vnějšího zdroje magnetismu nebo elektrické energie. Dočasné magnety se chovají jako magnety, dokud jsou připojeny k něčemu, co vyzařuje magnetické pole, nebo v jeho blízkosti, ale po odstranění zdroje magnetického pole tuto vlastnost ztrácejí. Elektromagnety vyžadují elektrickou energii, aby se chovaly jako magnet. (top)

Co je to permanentní magnet?“

Moderní permanentní magnety jsou vyrobeny ze speciálních slitin, které se díky výzkumu daří vytvářet stále lepší magnety. Permanentní magnety mají magnetické pole, které se nezapíná a nevypíná jako elektromagnety. Nejběžnějšími rodinami magnetů jsou dnes magnety vyrobené z hliníku, niklu a kobaltu (alniky), stroncia a železa (ferity, známé také jako keramika), neodymové magnety ze železa a boru (NdfeB, někdy označované jako „supermagnety“) a samarium-kobalt. Skupiny magnetů Samarium Cobalt a Neodymium Iron Boron se souhrnně nazývají vzácné zeminy. (top)

Co jsou magnety vzácných zemin?

Magnety vzácných zemin jsou magnety, které jsou vyrobeny ze skupiny prvků vzácných zemin. Nejběžnějšími magnety vzácných zemin jsou typy neodym-železo-bór a samarium-kobalt. (top)

3.0 Jaká je síla magnetického pole Země?

Síla magnetického pole na povrchu Země je přibližně 0,75 gaussu, ale mění se až o 10 % v závislosti na síle „pole zemské kůry“. Na celé zeměkouli lze nalézt rozmezí od 0,85 do 0,60. Geomagnetické bouře mohou způsobit změny v rozmezí 1 až 5 %, které trvají od několika hodin do přibližně jednoho dne. (top)

Ztratí magnety časem svou sílu?

Moderní magnetické materiály ztrácejí časem jen velmi malou část svého magnetismu. Například u samarium-kobaltových materiálů bylo prokázáno, že je to méně než 1 % po dobu deseti let. Jinak jsou permanentní magnety právě tak permanentní (musíte si dát práci, abyste se je aktivně pokusili odmagnetovat). (top)

Může být magnet, který ztratil svůj magnetismus, znovu zmagnetován?

Pokud materiál nebyl poškozen extrémním teplem, lze magnety znovu zmagnetovat na původní sílu, pokud byly vystaveny podmínkám, které způsobily jejich demagnetizaci. (top)

Jak se měří síla magnetu?

Nejčastěji se k měření síly magnetu používají gaussmetry, magnetometry nebo pull-testery. Gaussmetry měří sílu v Gaussových jednotkách, Magnetometry měří v Gaussových nebo libovolných jednotkách (takže je snadné porovnat jeden magnet s jiným) a Pull-Testery mohou měřit tah v librách, kilogramech nebo jiných jednotkách síly. Speciální gaussmetry mohou stát několik tisíc dolarů. Máme na skladě několik typů Gaussmetrů, které stojí od 400 do 1 500 dolarů za kus. (top)

Mám-li neomagnet s Br 12 300 gaussů, měl bych být schopen na jeho povrchu změřit 12 300 gaussů?

Jednoduchá odpověď zní ne. Hodnota Br se měří za podmínek uzavřeného obvodu. Magnet s uzavřeným obvodem není příliš užitečný. V praxi naměříte v blízkosti povrchu magnetu pole, které je menší než 12 300 gaussů. Skutečné měření bude záviset na tom, zda je k magnetu připojena nějaká ocel, jak daleko od povrchu budete měření provádět a na velikosti magnetu (za předpokladu, že měření probíhá při pokojové teplotě). Například u neodymového diskového magnetu třídy 35 o průměru 1″ a délce 1/4″ se ve vzdálenosti 1/16″ od povrchu naměří přibližně 2 500 gaussů a ve vzdálenosti 1/8″ od povrchu 2 200 gaussů. (top)

Může být magnet, který již mám, silnější?

Jakmile je magnet plně zmagnetizován, nelze jej již zesílit – je „nasycen“. V tomto smyslu jsou magnety jako kbelíky s vodou: jakmile jsou plné, nemohou být „plnější“. (top)

Jak klesá síla magnetu na vzdálenost?

Síla magnetického pole klesá na vzdálenost zhruba exponenciálně. Zde je příklad, jak pole (měřené v Gauss) klesá se vzdáleností pro samariumkobaltový diskový magnet třídy 18, který má průměr 1″ a délku 1/2″. (top)

Jaká je rovnice pro intenzitu pole v závislosti na vzdálenosti?

Pro kruhový magnet o poloměru R a délce L lze pole na středové čáře magnetu ve vzdálenosti X od povrchu vypočítat podle následujícího vzorce (kde Br je zbytková indukce materiálu):

Existují další vzorce, které lze použít pro výpočet pole z obdélníkového magnetu a magnetů v jiných konfiguracích, ale vzorce jsou příliš dlouhé a složitě vypadající, než abychom je zde uváděli! (top)

4.0 Čím mohu blokovat magnetické pole?

Magnetické pole mohou „blokovat“ pouze materiály, které jsou magnetem přitahovány. V závislosti na tom, jak je blokovací kus silný, bude magnetické pole částečně nebo zcela blokovat. (top)

5.0 Co jsou magnetické póly?

Magnetické póly jsou plochy, z nichž vycházejí neviditelné čáry magnetického toku a při návratu se spojují s magnetem. (top)

Jaké jsou standardní průmyslové definice „severního“ a „jižního“ pólu?

Severní pól je definován jako pól magnetu, který při volné rotaci hledá severní pól Země. Jinými slovy, severní pól magnetu hledá severní pól Země. Podobně jižní pól magnetu hledá jižní pól Země. (top)

Jak poznáš, který je severní pól, když není označen?

Pohledem to nepoznáš. Poznáš to tak, že přiložíš kompas k magnetu. Konec jehly, který normálně ukazuje na severní pól Země, by ukazoval na jižní pól magnetu. (top)

6.0 Jak se chovají čáry magnetického toku?

Obecná odpověď zní: „Předvídatelně“! Siločáry jsou trojrozměrné a obklopují tyčový magnet ze všech stran.

Shodné póly se odpuzují a neshodné přitahují. Když se opačné póly magnetu přiblíží k sobě, siločáry se spojí a magnety se přitahují.

Když se podobné póly magnetu přiblíží k sobě, siločáry se od sebe odpuzují a magnety se odpuzují.

(nahoře)

7.0 Co znamená „směr magnetické orientace“

Většina moderních magnetických materiálů má „zrno“ v tom, že je lze pro maximální účinek zmagnetovat pouze jedním směrem. Jedná se o „směr orientace“, známý také jako „snadná osa“ nebo „osa“.

Neorientované magnety (známé také jako „izotropní magnety“) jsou mnohem slabší než orientované magnety a lze je magnetizovat v libovolném směru. Orientované magnety (známé také jako „anizotropní magnety“) nejsou v každém směru stejné – mají preferovaný směr, ve kterém by se měly magnetizovat. (top)

8.0 Existuje něco jako dočasný magnet?“

Měkké železo a některé slitiny železa lze velmi snadno zmagnetovat, a to i ve slabém poli. Jakmile však pole odstraníme, magnetismus se ztratí. Tyto materiály jsou vynikajícími dočasnými magnety, které se používají například v telefonech a elektromotorech. (top)

9.0 Co jsou to elektromagnety

Elektromagnety se vyrábějí umístěním kovového jádra (obvykle slitiny železa) do cívky drátu, kterou protéká elektrický proud. Elektrický proud v cívce vytváří magnetické pole, které je vedeno přes železné jádro. Jeho síla závisí na síle elektrického proudu a počtu závitů drátu. Jeho polarita závisí na směru toku proudu. Dokud proud teče, chová se jádro jako magnet, ale jakmile proud přestane téct, magnetické vlastnosti se ztratí. Elektromotory, televizory, vlaky maglev, telefony, počítače a mnoho dalších moderních zařízení využívá elektromagnety. (top)

10.0 Co je to magnetická sestava?

Magnetická sestava se skládá z jednoho nebo více magnetů a dalších součástí, například oceli, které obecně ovlivňují fungování magnetu. (top)

Jak mám sestavit magnety na zařízení?

• Pokud je třeba magnet připevnit k zařízení, můžete použít buď mechanické prostředky, nebo lepidla k zajištění magnetu na místě.
• K zajištění magnetů na místě se často používají lepidla. Pokud se magnety připevňují na nerovný povrch, budete potřebovat lepidlo s dostatečným „tělem“, aby se přizpůsobilo nerovnému povrchu. Bylo zjištěno, že pro lepení magnetů na keramiku, dřevo, látku a další materiály se dobře osvědčují horká lepidla. Pro magnety lepené na kov lze velmi účinně použít „superlepidla“.
• Můžeme dodat ohebné magnety s již nalepeným lepidlem na magnetu: stačí pouze odlepit podklad a připevnit na výrobek.
• Stejně jako u všech aplikací lepidla je velmi důležité zajistit, aby všechny lepené povrchy byly před lepením čisté a suché.

(top)

11.0 Mohu magnety opracovávat?

Magnety lze opracovávat. Tvrdé magnetické materiály – na rozdíl od pružných nebo gumových typů magnetů – se však obrábějí velmi obtížně. Magnety by se měly obrábět diamantovými nástroji nebo měkkými brusnými kotouči, a to pokud možno v nemagnetizovaném stavu. Obecně platí, že pokud nejste obeznámeni s těmito specializovanými technikami obrábění, raději se nepokoušejte tvrdé magnetické materiály obrábět. (top)

12.0 Rady pro manipulaci s magnety a jejich skladování

• Vždy dbejte zvýšené opatrnosti! Magnety se mohou přichytit a zranit personál nebo se poškodit.
• Udržujte magnety mimo magnetická média – jako jsou diskety a kreditní karty – a počítačové monitory.
• Magnety skladujte v uzavřených nádobách, aby nepřitahovaly kovové úlomky.
• Pokud skladujete několik magnetů, měly by být uloženy v přitahujících se polohách.
• Alnico magnety by se měly skladovat s „držáky“ (železnými nebo ocelovými magnetickými deskami, které spojují póly magnetu), protože se mohou snadno odmagnetovat.
• Magnety by se měly skladovat mimo dosah kardiostimulátorů!

(top)

13.0.1 Kolik stojí magnety?

Ceny různých magnetických materiálů se mezi sebou výrazně liší. Zde je přibližné vodítko, kolik magnety stojí.

* Poznámka: zde uvedené náklady jsou relativní náklady založené na velkých objemech magnetických materiálů, které nemají žádné speciální opracování nebo jiné vlastnosti.

Při přepočtu nákladů na kilogram se neodymové magnety zdají být velmi nákladné. Na základě nákladů na BHmax se však nezdají tak nákladné. Často lze použitím silnějšího magnetu miniaturizovat celé zařízení, do kterého magnet patří, což přináší úsporu nákladů, která zvýhodňuje silnější magnetické materiály. (top)

13.0.2 Jak objednat magnety?

Chcete-li efektivně objednat magnety, musíte mít dobrou představu o tom, čeho chcete dosáhnout. Zde je několik položek, které budete muset zvážit:

• Všeobecný charakter aplikace – držení, pohyb, zvedání atd.
• Tvar požadovaného magnetu – disk, kruh, obdélník atd.
• Velikost požadovaného magnetu – průměr, délka, šířka, výška atd.
• Tolerance – jaké odchylky v rozměrech jsou přípustné.
• Podmínky, ve kterých bude magnet používán – zvýšená teplota, vlhkost, venku, uvnitř atd.
• Požadovaná síla magnetu – v librách přídržné síly, Gauss atd.
• Magnet by neměl stát více než? – To vyloučí některé materiály z úvahy.
• Kvantita, kterou budete potřebovat

Dotaz ohledně magnetů?

Kontaktujte nás ještě dnes nebo nám pošlete žádost o cenovou nabídku a sdělte nám, jak vám můžeme pomoci. (top)