Tartalom

• 1.0 Történelem
• 2.0 Mágneses alapismeretek
• 3.0 Mágneses erő
• 4.0 Mágneses mezők blokkolása
• 5.0 Mágneses pólusok
• 6.0 Mágneses fluxus
• 7.0 Mágneses tájolás
• 8.0 Ideiglenes mágnesek
• 9.0 Elektromágnesek
• 10.0 Mágneses összeállítások
• 11.0 Mágnesek megmunkálása
• 12.0 Kezelés & Tárolás
• 13.0 Költségek & Rendelési tippek

1.0 Egy kis történelem….

Az ókori görögök és kínaiak felfedezték, hogy bizonyos ritka kövek titokzatos és vonzó tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezek a kövek varázslatos módon vonzani tudták az apró vasdarabokat, és úgy találták, hogy mindig ugyanabba az irányba mutatnak, ha szabadon lengnek, egy zsinórdarabra függesztve, vagy a vízen lebegve hagyják őket. A korai navigátorok ezeket a mágneseket használták az első iránytűhöz, hogy segítsenek nekik meghatározni az irányt a tengeren. A MAGNET elnevezés a görögországi Thesszáliában található Magnesia nevéből származik, ahol a feltételezések szerint ezeket az első “lodestone”-okat bányászták.

A mágnesek az évezredek során a mai nagy szilárdságú anyagokká fejlődtek. Felfedezték, hogy különböző anyagok ötvözeteinek létrehozásával hasonló hatást lehet elérni, mint a lodestone-okban, és növelni lehet a mágnesesség szintjét. Az első ember alkotta mágneseket csak a 18. században hozták létre, és az erősebb mágneses ötvözetek létrehozásában nagyon lassú volt a fejlődés egészen az 1920-as évekig, amikor az Alnico (nikkel, alumínium és kobalt ötvözete) kifejlesztésére került sor. A ferriteket (más néven kerámiákat) az 1950-es években, a ritkaföldfémeket pedig az 1970-es években alkották meg. Azóta a mágnesesség tudománya exponenciálisan felrobbant, és a rendkívül erős mágneses anyagok lehetővé tették a számtalan eszközt, amelyekkel ma rendelkezünk. (top)

2.0 Mi az a mágnes?

Az egyes anyagok, például a vas vagy az acél, erős mágneses térbe helyezve mágnesessé tehetők. Állandó és ideiglenes mágnesek is készíthetők ilyen módon.

A könnyen mágnesezhető anyagokat alkotó atomok, mint például a vas, az acél, a nikkel és a kobalt, kis egységekbe, úgynevezett tartományokba rendeződnek. Minden egyes tartomány, bár mikroszkopikus méretű, több millió, milliárd atomot tartalmaz, és minden egyes tartomány úgy viselkedik, mint egy kis mágnes. Ha egy mágneses anyagot erős mágneses térbe helyezünk, az egyes tartományok, amelyek általában minden irányba mutatnak, a mágnesező mező irányába fordulnak. Amikor a tartományok többsége a mágneses mezőbe igazodik, az anyag mágnessé válik. (top)

Mágnesezés előtt:

Mágnesezés után:

Mit csinál a mágnes?

A mágnesek a következő dolgokat teszik:

• Megvonzanak bizonyos anyagokat – például vasat, nikkelt, kobaltot, bizonyos acélokat és más ötvözeteket;
• vonzó vagy taszító erőt gyakorolnak más mágnesekre (az ellentétes pólusok vonzzák, a hasonló pólusok taszítják);
• Hatást gyakorolnak az elektromos vezetőkre, amikor a mágnes és a vezető egymáshoz képest mozog;
• Hatást gyakorolnak a szabad térben haladó elektromosan töltött részecskék útjára.

Ezek a hatások alapján a mágnesek energiát alakítanak át egyik formából a másikba, anélkül, hogy saját energiájukból állandó veszteséget szenvednének. Példák a mágnesek funkcióira:

• Mechanikusból mechanikussá – például vonzás és taszítás.
• Mechanikusból elektromossá – például generátorok és mikrofonok.
• Elektromos a mechanikushoz – például motorok, hangszórók, töltött részecskék eltérítése.
• Mechanikus a hőhöz – például örvényáram és hiszterézisnyomatékos eszközök.
• Speciális hatások – például mágneses ellenállás, Hall-hatású eszközök és mágneses rezonancia. (top)

Hogyan készülnek a mágnesek?

Bázis A modern mágneses anyagokat öntéssel, préseléssel és szinterezéssel, sajtoló kötéssel, fröccsöntéssel, extrudálással vagy kalanderezéssel állítják elő. A gyártás után a mágneseket gyakran csiszolással vagy más megmunkálási eljárásokkal tovább kell dolgozni, majd egy következő szintű szerelvénybe kell összeszerelni. (top)

Milyen különböző típusú mágnesek állnak rendelkezésre?

A mágneseknek 3 típusa van: állandó mágnesek, ideiglenes mágnesek és elektromágnesek. Az állandó mágnesek külső mágneses forrás vagy elektromos áram nélkül bocsátanak ki mágneses mezőt. Az ideiglenes mágnesek mágnesként viselkednek, amíg mágneses mezőt kibocsátó valamire vagy annak közelébe vannak erősítve, de elveszítik ezt a tulajdonságukat, amikor a mágneses mező forrását eltávolítják. Az elektromágneseknek elektromosságra van szükségük ahhoz, hogy mágnesként viselkedjenek. (top)

Mi az az állandó mágnes?

A modern állandó mágnesek speciális ötvözetekből készülnek, amelyeket a kutatások során egyre jobb mágnesek létrehozására találtak ki. Az állandó mágnesek mágneses mezeje nem kapcsol be és ki, mint az elektromágneseké. A mágnesek legelterjedtebb anyagcsaládjai ma az alumínium-nikkel-kobalt (Alnicos), a stroncium-vas (ferritek, más néven kerámiák), a neodímium-vas-bór (NdfeB mágnesek, néha “szupermágneseknek” is nevezik) és a szamárium-kobalt. A szamárium-kobalt és a neodímium-vas-bór családokat együttesen ritkaföldfémeknek nevezik. (top)

Mik azok a ritkaföldfém mágnesek?

A ritkaföldfém mágnesek olyan mágnesek, amelyek a ritkaföldfém elemek csoportjából készülnek. A legelterjedtebb ritkaföldfém mágnesek a neodímium-vas-bór és a szamárium-kobalt típusok. (top)

3.0 Mekkora a Föld mágneses terének erőssége?

A Föld felszíni térerőssége körülbelül 0,75 gauss, de a “kéregmező” erősségétől függően akár 10%-kal is változhat. Az egész Földön 0,85 és 0,60 közötti tartományt találunk. A geomágneses viharok 1% és 5% közötti változásokat okozhatnak, amelyek órákig vagy egy napig tarthatnak. (top)

A mágnesek idővel veszítenek erejükből?

A modern mágneses anyagok idővel mágnesességük nagyon kis hányadát veszítik el. A szamárium-kobalt anyagok esetében ez például tíz év alatt bizonyítottan kevesebb, mint 1%. Egyébként az állandó mágnesek éppen hogy állandóak (némi munkát kell végezni ahhoz, hogy aktívan megpróbáljuk őket lemágnesezni). (top)

Meg lehet-e újra mágnesezni egy mágnest, amely elvesztette mágnesességét?

Feltéve, hogy az anyagot nem károsította extrém hő, a mágneseket vissza lehet mágnesezni az eredeti erősségre, ha olyan körülményeknek voltak kitéve, amelyek demagnetizálódást okoztak. (top)

Hogyan mérik a mágnes erősségét?

A mágnes erősségének mérésére leggyakrabban Gauss-mérőket, magnetométereket vagy húzásmérőket használnak. A Gaussmeterek Gaussban mérik az erősséget, a Magnetométerek Gaussban vagy tetszőleges egységben mérnek (így könnyen összehasonlítható az egyik mágnes a másikkal), a Pull-Testers pedig fontban, kilogrammban vagy más erőegységben mérheti a húzást. A speciális Gaussmeterek több ezer dollárba kerülhetnek. Mi többféle Gaussmeter-típust tartunk raktáron, amelyek darabonként 400 és 1500 dollár közötti összegbe kerülnek. (top)

Ha van egy 12 300 gauss Br értékű neo mágnesem, akkor a felületén 12 300 gauss értéket kell tudnom mérni?

Az egyszerű válasz nem. A Br értéket zárt áramköri körülmények között mérik. Egy zárt áramkörű mágnes nem sokat ér. A gyakorlatban a mágnes felületéhez közel 12,300 Gauss-nál kisebb mezőt fogsz mérni. A tényleges mérés attól függ, hogy van-e a mágneshez acél csatlakoztatva, milyen messze a felülettől végzi a mérést, valamint a mágnes méretétől (feltételezve, hogy a mérés szobahőmérsékleten történik). Például egy 1/4″ hosszúságú, 1″ átmérőjű, 35-ös minőségű neodímium lemezmágnes a felülettől 1/16″ távolságban körülbelül 2500 Gauss-t, a felülettől 1/8″ távolságban pedig 2200 Gauss-t fog mérni. (top)

Egy már meglévő mágnest lehet még erősebbé tenni?

Amikor egy mágnes már teljesen mágneses, nem lehet még erősebbé tenni – “telített”. Ebben az értelemben a mágnesek olyanok, mint a vödrök a vízzel: ha egyszer megteltek, már nem tudnak “teltebbek” lenni. (top)

Hogyan csökken a mágnes erőssége a távolsággal?

A mágneses mező erőssége a távolsággal nagyjából exponenciálisan csökken. Íme egy példa arra, hogyan csökken a mező (Gaussban mérve) a távolsággal egy 1″ átmérőjű és 1/2″ hosszú, 18-as minőségű szamárium-kobalt korongmágnes esetében. (top)

Mi a távolsághoz viszonyított mezőerősség egyenlete?

Egy R sugarú és L hosszúságú körmágnes esetében a mágnes középvonalánál a felülettől X távolságra lévő mágnes mezeje a következő képlettel számítható ki (ahol Br az anyag maradó indukciója):

Ezek mellett további képleteket is lehet használni a téglalap alakú mágnesek és más konfigurációjú mágnesek mezejének kiszámítására, de a képletek túl hosszúak és bonyolultnak tűnnek ahhoz, hogy itt közöljük őket! (top)

4.0 Mivel lehet blokkolni a mágneses mezőt?

A mágneses mezőt csak olyan anyagok “blokkolhatják”, amelyek vonzódnak a mágneshez. Attól függően, hogy milyen vastag a blokkoló darab, részben vagy teljesen blokkolja a mágneses mezőt. (top)

5.0 Mik azok a mágneses pólusok?

A mágneses pólusok azok a felületek, amelyekből a mágneses fluxus láthatatlan vonalai kiindulnak, és visszatérve a mágneshez csatlakoznak. (top)

Melyek az “északi” és a “déli” pólus szabványos ipari definíciói?

Az északi pólus a mágnes azon pólusa, amely, ha szabadon forog, a Föld északi pólusát keresi. Más szóval, a mágnes északi pólusa a Föld északi pólusát keresi. Hasonlóképpen, a mágnes déli pólusa a Föld déli pólusát keresi. (top)

Honnan tudod megmondani, hogy melyik az Északi-sark, ha nincs jelölve?

Nem tudod megmondani, ha ránézel. Úgy tudod megmondani, ha egy iránytűt a mágnes közelébe helyezel. A tűnek az a vége, amelyik általában a Föld északi pólusa felé mutat, a mágnes déli pólusára mutatna. (top)

6.0 Hogyan viselkednek a mágneses fluxusvonalak?

Az általános válasz: “Előre láthatóan”! Az erővonalak háromdimenziósak, minden oldalról körülveszik a rúdmágnest.

A hasonló pólusok taszítják, az ellentétes pólusok pedig vonzzák. Ha egy mágnes ellentétes pólusait összehozzuk, az erővonalak egyesülnek, és a mágnesek egymáshoz húzódnak.

Ha egy mágnes hasonló pólusait összehozzuk, az erővonalak eltolódnak egymástól, és a mágnesek taszítják egymást.

(top)

7.0 Mit jelent a “mágneses orientációs irány”?

A legtöbb modern mágneses anyagnak van egy olyan “szemcséje”, hogy csak egy irányon keresztül lehet maximális hatásfokkal mágnesezni. Ez az “orientációs irány”, más néven “könnyű tengely”, vagy “tengely”.

A nem orientált mágnesek (más néven “izotróp mágnesek”) sokkal gyengébbek, mint az orientált mágnesek, és bármilyen irányban mágnesezhetők. Az orientált mágnesek (más néven “anizotróp mágnesek”) nem egyformák minden irányban – van egy preferált irányuk, amelyben mágnesezni kell őket. (top)

8.0 Létezik-e olyan, hogy ideiglenes mágnes?

A lágyvas és bizonyos vasötvözetek nagyon könnyen mágnesezhetőek, még gyenge mezőben is. Amint azonban a mezőt megszüntetik, a mágnesesség megszűnik. Ezek az anyagok kiváló ideiglenes mágnesek, amelyeket például telefonokban és elektromos motorokban használnak. (top)

9.0 Mik az elektromágnesek?

Az elektromágneseket úgy állítják elő, hogy egy fémmagot (általában vasötvözetet) helyeznek egy elektromos áramot vezető huzal tekercs belsejébe. A tekercsben lévő elektromosság mágneses mezőt hoz létre, amely a vasmagon keresztül vezet. Ennek erőssége az elektromos áram erősségétől és a huzal tekercsek számától függ. A polaritása az áramáram irányától függ. Amíg az áram folyik, a mag mágnesként viselkedik, de amint az áram megszűnik, a mágneses tulajdonságok elvesznek. Elektromotorok, televíziók, mágnesvasutak, telefonok, számítógépek és sok más modern eszköz használ elektromágneseket. (top)

10.0 Mi az a mágneses egység?

Egy mágneses egység egy vagy több mágnesből és más alkatrészekből, például acélból áll, amelyek általában befolyásolják a mágnes működését. (top)

Hogyan szereljem össze a mágneseket a készülékemhez?

• Ha egy mágnest kell rögzíteni a készülékhez, akkor vagy mechanikus eszközökkel, vagy ragasztóval rögzítheti a mágnest a helyén.
• A mágnesek rögzítésére gyakran használnak ragasztót. Ha a mágneseket egyenetlen felületekre kell felragasztani, akkor olyan ragasztóra van szükség, amelynek sok “teste” van, hogy alkalmazkodni tudjon az egyenetlen felülethez. A forró ragasztók jól beváltak a mágnesek kerámiához, fához, szövethez és más anyagokhoz való ragasztásához. A fémre ragasztott mágnesek esetében a “szuperragasztók” nagyon hatékonyan használhatók.
• A rugalmas mágneseket már a mágnesre ragasztott ragasztóval szállítjuk: Önnek csak le kell húznia a bélést és a termékhez rögzíteni.
• Mint minden ragasztásos alkalmazásnál, nagyon fontos, hogy a ragasztás előtt minden ragasztandó felület tiszta és száraz legyen.

(top)

11.0 Megmunkálhatók a mágnesek?

A mágnesek megmunkálhatók. A kemény mágneses anyagokat azonban – szemben a rugalmas vagy gumitípusú mágneses anyagokkal – rendkívül nehéz megmunkálni. A mágneseket gyémánt szerszámokkal vagy puha csiszolókorongokkal kell megmunkálni, és lehetőleg mágnesezetlen állapotban. Általánosságban elmondható, hogy a legjobb, ha nem próbálkozik a kemény mágneses anyagok megmunkálásával, hacsak nem ismeri ezeket a speciális megmunkálási technikákat. (top)

12.0 Tippek a mágnesek kezelésére és tárolására

• Mindig legyen óvatos! A mágnesek összecsapódhatnak, és megsebesíthetik a személyzetet vagy kárt tehetnek magukban.
• Tartsa a mágneseket távol a mágneses adathordozóktól – például floppylemezektől és hitelkártyáktól – és a számítógép monitoroktól.
• A mágneseket zárt tárolókban tárolja, hogy ne vonzzák a fémtörmeléket.
• Ha több mágnest tárol, azokat vonzó helyzetben kell tárolni.
• Az Alnico mágneseket “tartókkal” (a mágnes pólusait összekötő vas- vagy mágneses acéllemezekkel) kell tárolni, mivel könnyen lemágneseződhetnek.
• A mágneseket távol kell tartani a pacemakerektől!

(top)

13.0.1 Mennyibe kerülnek a mágnesek?

A különböző mágnesanyagok költségei jelentősen eltérnek egymástól. Íme egy hozzávetőleges útmutató a mágnesek költségéről.

* Megjegyzés: az itt feltüntetett költségek relatív költségek, amelyek nagy mennyiségű, különleges megmunkálással vagy egyéb jellemzőkkel nem rendelkező mágneses anyagokon alapulnak.

A neodímium mágnesek fontonkénti költség alapján nagyon költségesnek tűnnek. BHmax-alapon azonban nem tűnnek olyan költségesnek. Gyakran egy erősebb mágnes használatával az egész eszköz, amelybe a mágnes kerül, miniatürizálható, ami költségmegtakarítást eredményez, ami az erősebb mágneses anyagoknak kedvez. (top)

13.0.2 Hogyan rendelhetek mágnest?

Ahhoz, hogy hatékonyan rendelhessen mágnest, pontos elképzeléssel kell rendelkeznie arról, hogy mit szeretne elérni. Íme néhány tétel, amit figyelembe kell vennie:

• Az alkalmazás általános jellege – Tartás, mozgatás, emelés stb.
• A kívánt mágnes alakja – Korong, gyűrű, téglalap stb.
• A kívánt mágnes mérete – Átmérő, hossz, szélesség, magasság stb.
• Toleranciák – milyen eltérés megengedett a méretekben.
• Körülmények, amelyek között a mágnest használni fogják – Magas hőmérséklet, páratartalom, külső, belső stb.
• A mágnes kívánt szilárdsága – Tartóerő fontban, Gaussban stb.
• A mágnes ne kerüljön többe, mint? – Ez kizár bizonyos anyagokat a megfontolásból.
• Szükséges mennyiségek

Kérdések a mágnesekkel kapcsolatban?

Lépjen kapcsolatba velünk még ma, vagy küldjön ajánlatkérést, és tudassa velünk, hogyan tudunk segíteni. (top)