Cuprins

• 1.0 Istoric
• 2.0 Magnet Basics
• 3.0 Intensitatea magnetică
• 4.0 Blocarea câmpurilor magnetice
• 5.0 Polii magnetici
• 6.0 Fluxul magnetic
• 7.0 Orientarea magnetică
• 8.0 Orientarea magnetică
• 8.0 Orientarea magnetică
• 9.0 Magneți temporari
• 9.0 Electromagneți
• 10.0 Ansambluri magnetice
• 11.0 Prelucrarea magneților
• 12.0 Manipulare & Depozitare
• 13.0 Costuri & Sfaturi pentru comenzi

1.0 Un pic de istorie….

Grecii antici și chinezii au descoperit că anumite pietre rare posedau proprietăți misterioase și atractive. Aceste pietre puteau să atragă mici bucăți de fier într-un mod magic și s-a constatat că ele arătau întotdeauna în aceeași direcție atunci când erau lăsate să se balanseze liber, suspendate de o bucată de sfoară sau plutind pe apă. Primii navigatori au folosit acești magneți pentru prima busolă, pentru a-i ajuta să-și determine direcția în timp ce se aflau pe mare. Numele de MAGNET provine de la Magnesia, un district din Tesalia, Grecia, unde se crede că au fost exploatate aceste prime „lodestones”.

De-a lungul mileniilor, magneții au evoluat în materialele de înaltă rezistență pe care le avem astăzi. S-a descoperit că, prin crearea de aliaje din diverse materiale, am putea crea efecte similare cu cele găsite în lodestones și am putea crește nivelul de magnetism. Abia în secolul al XVIII-lea au fost creați primii magneți creați de om, iar progresul în crearea unor aliaje magnetice mai puternice a fost foarte lent până în anii 1920, când a fost formulat Alnico (un aliaj de nichel, aluminiu și cobalt). Feritele (cunoscute și sub numele de ceramice) au fost create în anii 1950, iar pământurile rare în anii 1970. De atunci, știința magnetismului a explodat exponențial, iar materialele magnetice extrem de puternice au făcut posibilă multitudinea de dispozitive pe care le avem astăzi. (top)

2.0 Ce este un magnet?

Certe materiale, cum ar fi fierul sau oțelul, pot fi făcute magnetice prin plasarea lor într-un câmp magnetic puternic. Magneții permanenți și temporari pot fi realizați în acest mod.

Atomii care formează materialele care pot fi ușor magnetizate, cum ar fi fierul, oțelul, nichelul și cobaltul, sunt aranjați în unități mici, numite domenii. Fiecare domeniu, deși de dimensiuni microscopice, conține milioane de miliarde de atomi și fiecare domeniu acționează ca un mic magnet. Dacă un material magnetic este plasat într-un câmp magnetic puternic, domeniile individuale, care în mod normal sunt orientate în toate direcțiile, se rotesc în direcția câmpului magnetizant. Atunci când majoritatea domeniilor sunt aliniate în câmp, materialul devine un magnet. (sus)

Înainte de magnetizare:

După magnetizare:

Ce face un magnet?

Magneții fac următoarele lucruri:

• Atrăg anumite materiale – cum ar fi fierul, nichelul, cobaltul, anumite oțeluri și alte aliaje;
• Exercita o forță de atracție sau de respingere asupra altor magneți (polii opuși se atrag, polii asemănători se resping);
• Au un efect asupra conductorilor electrici atunci când magnetul și conductorul se deplasează unul față de celălalt;
• Au un efect asupra traiectoriei parcurse de particulele încărcate electric care se deplasează în spațiul liber.

Bazat pe aceste efecte, magneții transformă energia dintr-o formă în alta, fără pierderi permanente de energie proprie. Exemple de funcții ale magneților sunt:

• De la mecanic la mecanic – cum ar fi atracția și repulsia.
• De la mecanic la electric – cum ar fi generatoarele și microfoanele.
• De la electric la mecanic – cum ar fi motoarele, difuzoarele, devierea particulelor încărcate.
• De la mecanic la termic – cum ar fi curenții turbionari și dispozitivele de cuplu cu histerezis.
• Efecte speciale – cum ar fi magnetorezistența, dispozitivele cu efect Hall și rezonanța magnetică. (top)

Cum sunt fabricați magneții?

Bazat Materialele magnetice moderne sunt fabricate prin procese de turnare, presare și sinterizare, lipire prin compresie, turnare prin injecție, extrudare sau calandrare. Odată fabricați, magneții trebuie adesea să fie prelucrați în continuare prin rectificare sau alte procese de prelucrare, iar apoi asamblați într-un ansamblu de nivel următor. (top)

Care sunt diferitele tipuri de magneți disponibile?

Există 3 tipuri de magneți: magneți permanenți, magneți temporari și electro-magneți. Magneții permanenți emit un câmp magnetic fără a fi nevoie de o sursă externă de magnetism sau de energie electrică. Magneții temporari se comportă ca niște magneți în timp ce sunt atașați sau apropiați de ceva care emite un câmp magnetic, dar își pierd această caracteristică atunci când sursa câmpului magnetic este îndepărtată. Electro-magneții au nevoie de energie electrică pentru a se comporta ca un magnet. (top)

Ce este un magnet permanent?

Amagneții permanenți moderni sunt fabricați din aliaje speciale care au fost descoperite prin cercetare pentru a crea magneți din ce în ce mai buni. Magneții permanenți au un câmp magnetic care nu se activează și se dezactivează ca electromagnetul. Cele mai comune familii de materiale pentru magneți din zilele noastre sunt cele realizate din aluminiu-nichel-cobalt (Alnicos), stronțiu-fier (ferite, cunoscute și sub numele de ceramică), neodim fier-bronz (magneți NdfeB, numiți uneori „supermagneți”) și samariu-cobalt. Familiile Samariu-Cobalt și Neodimiu-Fier-Boron sunt cunoscute în mod colectiv sub denumirea de pământuri rare. (top)

Ce sunt magneții de pământuri rare?

Magneții de pământuri rare sunt magneți care sunt fabricați din grupul de elemente de pământuri rare. Cei mai răspândiți magneți de pământuri rare sunt tipurile Neodimiu-Fier-Boron și Samariu-Cobalt. (top)

3.0 Care este intensitatea câmpului magnetic al Pământului?

Intensitatea câmpului de suprafață al Pământului este de aproximativ 0,75 gauss, dar variază cu până la 10% în funcție de intensitatea „câmpului crustal”. Un interval de la 0,85 la 0,60 poate fi întâlnit pe tot globul. Furtunile geomagnetice pot provoca modificări cuprinse între 1% și 5%, care durează de la câteva ore până la aproximativ o zi. (top)

Își vor pierde magneții puterea în timp?

Materialele magnetice moderne pierd o fracțiune foarte mică din magnetismul lor în timp. Pentru materialele din samariu-cobalt, de exemplu, s-a demonstrat că acest lucru este mai puțin de 1% pe o perioadă de zece ani. În rest, magneții permanenți sunt chiar atât de permanenți (trebuie să faceți ceva muncă pentru a încerca în mod activ să îi demagnetizați). (top)

Poate fi remagnetizat un magnet care și-a pierdut magnetismul?

Cu condiția ca materialul să nu fi fost deteriorat de căldură extremă, magneții pot fi remagnetizați înapoi la puterea inițială, dacă au fost expuși la condiții care au dus la demagnetizarea lor. (top)

Cum se măsoară puterea unui magnet?

Cel mai frecvent, pentru a măsura puterea unui magnet se folosesc Gaussmetre, Magnetometre sau Pull-Testers. Gaussmetrele măsoară puterea în Gauss, Magnetometrele măsoară în Gauss sau în unități arbitrare (astfel încât este ușor de comparat un magnet cu altul), iar Pull-Testers pot măsura atracția în lire, kilograme sau alte unități de forță. Gaussmetrele speciale pot costa câteva mii de dolari. Noi avem în stoc mai multe tipuri de Gaussmetre care costă între 400 și 1.500 de dolari fiecare. (top)

Dacă am un neoiman cu un Br de 12.300 gauss, ar trebui să pot măsura 12.300 gauss pe suprafața sa?

Răspunsul simplu este nu. Valoarea Br se măsoară în condiții de circuit închis. Un magnet cu circuit închis nu este de mare folos. În practică, veți măsura un câmp care este mai mic de 12.300 Gauss aproape de suprafața magnetului. Măsurarea reală va depinde de faptul dacă magnetul are sau nu oțel atașat la el, de distanța de la suprafață la care efectuați măsurarea și de dimensiunea magnetului (presupunând că măsurarea se face la temperatura camerei). De exemplu, un magnet cu disc de neodim cu diametrul de 1″ și lungimea de 1/4″, va măsura aproximativ 2.500 Gauss la 1/16″ de la suprafață și 2.200 Gauss la 1/8″ de la suprafață. (top)

Pot face un magnet pe care îl am deja mai puternic?

După ce un magnet este complet magnetizat, acesta nu mai poate fi făcut mai puternic – este „saturat”. În acest sens, magneții sunt ca niște găleți de apă: odată ce sunt plini, nu pot deveni mai „plini”. (top)

Cum scade puterea unui magnet în funcție de distanță?

Puterea unui câmp magnetic scade în mod aproximativ exponențial în funcție de distanță. Iată un exemplu al modului în care câmpul (măsurat în Gauss) scade odată cu distanța pentru un magnet de disc din samariu-cobalt de gradul 18 care are un diametru de 1″ și o lungime de 1/2″. (top)

Ce este ecuația pentru intensitatea câmpului în raport cu distanța?

Pentru un magnet circular cu raza R și lungimea L, câmpul la linia centrală a magnetului la o distanță X de la suprafață poate fi calculat cu următoarea formulă (unde Br este inducția reziduală a materialului):

Există formule suplimentare care pot fi folosite pentru a calcula câmpul de la un magnet dreptunghiular și magneți în alte configurații, dar formulele devin prea lungi și cu aspect complex pentru a fi incluse aici! (top)

4.0 Ce pot folosi pentru a bloca un câmp magnetic?

Doar materialele care sunt atrase de un magnet pot „bloca” un câmp magnetic. În funcție de cât de groasă este piesa de blocaj, aceasta va bloca parțial sau complet câmpul magnetic. (top)

5.0 Ce sunt polii magnetici?

Polii magnetici sunt suprafețele de pe care pleacă liniile invizibile ale fluxului magnetic și care se conectează la întoarcere la magnet. (top)

Care sunt definițiile industriale standard ale polilor „Nord” și „Sud”?

Polul Nord este definit ca fiind polul unui magnet care, atunci când este liber să se rotească, caută Polul Nord al Pământului. Cu alte cuvinte, Polul Nord al unui magnet caută Polul Nord al Pământului. În mod similar, polul sud al unui magnet caută polul sud al Pământului. (top)

Cum vă puteți da seama care este Polul Nord dacă acesta nu este marcat?

Nu vă puteți da seama uitându-vă. Îți poți da seama punând o busolă aproape de magnet. Capătul acului care, în mod normal, arată spre Polul Nord al Pământului ar arăta spre Polul Sud al magnetului. (top)

6.0 Cum se comportă liniile de flux magnetic?

Răspunsul general este „În mod previzibil”! Liniile de forță sunt tridimensionale, înconjurând o bară magnetică pe toate laturile.

Polii asemănători se resping și polii diferiți se atrag. Când polii opuși ai unui magnet sunt aduși împreună, liniile de forță se unesc și magneții se atrag.

Când polii asemănători ai unui magnet sunt aduși împreună, liniile de forță se îndepărtează unul de celălalt și magneții se resping.

(sus)

7.0 Ce înseamnă „direcția de orientare magnetică”?

Majoritatea materialelor magnetice moderne au o „granulație” în sensul că pot fi magnetizate pentru un efect maxim doar printr-o singură direcție. Aceasta este „direcția de orientare”, cunoscută și sub numele de „axă ușoară” sau „axă”.

Amagneții neorientați (cunoscuți și sub numele de „magneți izotropi”) sunt mult mai slabi decât magneții orientați și pot fi magnetizați în orice direcție. Magneții orientați (cunoscuți și sub numele de „magneți anizotropi”) nu sunt la fel în orice direcție – ei au o direcție preferată în care ar trebui să fie magnetizați. (top)

8.0 Există un magnet temporar?

Fierul moale și anumite aliaje de fier pot fi magnetizate foarte ușor, chiar și într-un câmp slab. Cu toate acestea, de îndată ce câmpul este îndepărtat, magnetismul se pierde. Aceste materiale constituie magneți temporari excelenți care sunt utilizați, de exemplu, în telefoane și motoare electrice. (top)

9.0 Ce sunt electromagneții?

Electromagneții sunt produși prin plasarea unui miez metalic (de obicei un aliaj de fier) în interiorul unei bobine de sârmă care transportă un curent electric. Electricitatea din bobină produce un câmp magnetic, care este condus prin miezul de fier. Intensitatea acestuia depinde de intensitatea curentului electric și de numărul de bobine de sârmă. Polaritatea sa depinde de direcția fluxului de curent. În timp ce curge curentul, miezul se comportă ca un magnet, dar imediat ce curentul se oprește, proprietățile magnetice se pierd. Motoarele electrice, televizoarele, trenurile maglev, telefoanele, computerele și multe alte dispozitive moderne folosesc electromagneți. (top)

10.0 Ce este un ansamblu magnetic?

Un ansamblu magnetic este format din unul sau mai mulți magneți și din alte componente, cum ar fi oțelul, care afectează în general funcționarea magnetului. (top)

Cum ar trebui să asamblez magneții pe dispozitivul meu?

• Dacă un magnet trebuie fixat pe un dispozitiv, puteți utiliza fie mijloace mecanice, fie adezivi pentru a fixa magnetul la locul său.
• Adezivii sunt adesea utilizați pentru a fixa magneții la locul lor. În cazul în care magneții sunt lipiți pe suprafețe neuniforme, veți avea nevoie de un adeziv cu mult „corp”, astfel încât să se adapteze la suprafața neuniformă. S-a constatat că adezivii fierbinți funcționează bine pentru a lipi magneții de ceramică, lemn, pânză și alte materiale. Pentru magneții care sunt lipiți de metal, „super-cleștele” pot fi folosite foarte eficient.
• Puteți furniza magneți flexibili cu un adeziv deja atașat la magnet: tot ce trebuie să faceți este să desprindeți folia și să o atașați la produsul dumneavoastră.
• Ca în cazul tuturor aplicațiilor adezive, este foarte important să vă asigurați că toate suprafețele care urmează să fie lipite sunt curate și uscate înainte de lipire.

(sus)

11.0 Pot prelucra magneții?

Magneții pot fi prelucrați. Cu toate acestea, materialele magnetice dure – spre deosebire de materialele magnetice flexibile sau de tip cauciuc – sunt extrem de dificil de prelucrat. Magneții ar trebui să fie prelucrați folosind scule diamantate sau discuri de rectificat moi și, pe cât posibil, în stare nemagnetizată. În general, este mai bine să nu încercați să prelucrați materiale magnetice dure decât dacă sunteți familiarizați cu aceste tehnici de prelucrare specializate. (top)

12.0 Sfaturi privind manipularea și depozitarea magneților

• Aveți întotdeauna grijă! Magneții se pot rupe între ei și pot răni personalul sau se pot deteriora.
• Păstrați magneții departe de suporturile magnetice – cum ar fi dischetele și cărțile de credit – și de monitoarele de calculator.
• Depozitați magneții în recipiente închise, astfel încât să nu atragă resturi metalice.
• Dacă sunt depozitați mai mulți magneți, aceștia trebuie depozitați în poziții de atragere.
• Magneții Alnico trebuie depozitați cu „păstrători” (plăci de fier sau de oțel magnetic care conectează polii magnetului), deoarece se pot demagnetiza cu ușurință.
• Magneții trebuie ținuți departe de stimulatoarele cardiace!

(top)

13.0.1 Cât costă magneții?

Costurile diferitelor materiale pentru magneți variază semnificativ de la unul la altul. Iată un ghid aproximativ cu privire la costul magneților.

* Notă: costurile prezentate aici sunt costuri relative bazate pe volume mari de materiale magnetice care nu au prelucrări speciale sau alte caracteristici.

La un cost pe kilogram, magneții de neodim par foarte costisitori. Cu toate acestea, la un cost pe BHmax, ei nu par atât de costisitori. Adesea, prin utilizarea unui magnet mai puternic, întregul dispozitiv în care intră magnetul poate fi miniaturizat, ceea ce generează economii de costuri care favorizează materialele magnetice mai puternice. (top)

13.0.2. Cum comand magneți?

Pentru a comanda magneți în mod eficient, trebuie să aveți o idee bună despre ceea ce doriți să realizați. Iată câteva elemente pe care va trebui să le luați în considerare:

• Natura generală a aplicației – Menținerea, deplasarea, ridicarea, etc.
• Forma magnetului dorit – Disc, inel, dreptunghi, etc.
• Dimensiunea magnetului dorit – Diametru, lungime, lățime, înălțime, etc.
• Toleranțe – Ce variație a dimensiunilor este permisă.
• Condiții în care va fi utilizat magnetul – Temperatură ridicată, umiditate, exterior, interior etc.
• Rezistența magnetului dorit – În livre de forță de reținere, Gauss etc.
• Magnetul nu trebuie să coste mai mult de? – Acest lucru va elimina anumite materiale din considerare.
• Cantități de care veți avea nevoie

Întrebări despre magneți?

Contactați-ne astăzi sau trimiteți-ne o cerere de ofertă și spuneți-ne cum vă putem ajuta. (top)