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Kleine Magnetkunde
Magnetische Grundlagen
Die Magnete und ihre magnetische Kraft sind ein komplexes Thema. Magna-C möchte Ihnen mit den folgenden Grundlagen helfen ein besseres magnetisches Verständnis zu erlangen.
Grundbegriffe:
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Magnet |
Dabei handelt es sich um den reinen Rohmagneten, also nur den magnetisierten Magnetwerkstoff. |
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Magnetsystem |
Hierbei geht es in erster Linie darum den Magneten zu verstärken oder Hilfen wie Gewinde oder Halter anzubringen. Als Beispiel hierfür können Sie unsere Flachgreifer sehen. |
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magnetisch |
Bezeichnet einen Werkstoff der aufmagnetisiert werden kann und somit auf Stoffe eine magnetische Kraft ausüben kann. Es gibt vier Werkstoffe die magnetisch sind. Diese werden noch aufgezählt. |
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magnethaftend |
Wird auch als ferromagnetisch bezeichnet. Diese Werkstoffe wie Eisen und Stahl werden von der magnetischen Kraft angezogen, aber üben selbst keine magnetische Kraft aus. Sie können aufmagnetisiert werden, jedoch ohne eine magnetische Quelle verlieren sie ihre magnetische Kraft wieder. |
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Isotropie |
Durch eine Teilausrichtung der magnetischen Partikel bezeichnet man solche Magnete als schwach. Aber diese Magnete sind in alle Richtungen magnetisch. |
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Anisotropie |
Durch eine komplette Ausrichtung der magnetischen Partikel sind solche Magnete stark, aber nur in die jeweilige Richtung magnetisch. |
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Curie-Temperatur |
Oberhalb dieser Temperatur verschwinden die magnetischen Eigenschaften eines Magneten völlig und irreversibel durch Gefügeveränderungen des Werkstoffs. |
Magnetische Werkstoffe:
Die folgenden vier Werkstoffe können durch den Einfluss eines Magnetfelds zu Permanentmagneten umgewandelt werden.
Ferrit = Eisenoxid, Barium- bzw. Strontiumcarbonat
AlNiCo (Aluminium, Nickel, Cobalt) = 8%Al, 14%Ni, 24%Co, 3%Cu
SamCo (Samarium, Cobalt) = 36% Sam, 18%Fe, 12% Cu, 30%Co
Neodym (Neodym, Eisen, Bohr) = 35%Nd, 61,3%Fe, 1,8% Dyprosium, 1,4%Bohr
Das Schaubild zeigt die unterschiedlichen Haftkräfte die, die magnetischen Werkstoffe ausüben.
Magnetherstellung
Im Allgemeinen werden bei der Herstellung von Magneten zu allererst die benötigten Werkstoffe pulverisiert, gemischt und gepresst.
Hierfür gibt es drei Methoden:
- Keramische Herstellungsverfahren: Sintern
- Metallische Herstellungsverfahren: Gießen, Legieren, Sintern
- Kunststoffgebundenen Verfahren: Spritzgießen, Formpressen
Anschließend wird dann dieses gepresste Gemisch mit einem äußeren Magnetfeld aufmagnetisiert. Dies geschieht bis zu einem gewissen Punkt, welcher magnetische Sättigung genannt wird. Ab da kann der magnetische Werkstoff nicht weiter aufmagnetisiert werden. Wenn diese Sättigung erreicht ist, wird das äußere Magnetfeld entfernt und die Magnetisierung des Werkstoffes geht wieder leicht zurück. Auf diesem Magnetisierungsniveau bleibt dann der Magnet, auch genannt Remanenz.
Magnetisierungsarten
Die Magnetwerkstoffe können auch auf verschiedene Arten magnetisiert werden.
Im Folgenden werden diese Arten aufgezeigt.
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in der Höhe durchmagnetisiert
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axialmagnetisiert
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axial sektorenförmig durchmagnetisiert, z.B. 6-polig
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sektorenförmig auf einer Fläche magnetisiert, z.B. 6-polig
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sektorenförmig auf einer Fläche magnetisiert, z.B. 6-polig
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radial durchmagnetisiert
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diametral magnetisiert
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mehrpolig am Umfang magnetisiert, z.B. 6-polig
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zwei- und mehrpolig am Innen-Ø magnetisiert, z.B. 4-polig
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streifenförmig auf einer Fläche magnetisiert P = Polabstand
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streifenförmig durchmagnetisiert P = Polabstand
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radial magnetisiert
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Temperaturabhängigkeit
Die vier Magnetwerkstoffe haben unterschiedliche Temperaturbeständigkeiten.
Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Werte zusammen:
|
Werkstoff |
Richttemperatur in °C |
max. Arbeitstemperatur in °C |
min. Arbeitstemperatur in °C |
Curie Temperatur in °C |
|
Hartferrit |
20 |
250 |
-40 |
450 |
|
Hartferrit |
20 |
250 |
-40 |
450 |
|
Magnetfolie |
20 |
80 |
0 |
450 |
|
AlNiCO |
20 |
450 |
-270 |
700-850 |
|
SamCo |
20 |
200-250 |
flüssiges Helium |
724 |
|
Neodym N |
20 |
80 |
-122 |
310 |
|
Neodym M |
20 |
100 |
-122 |
340 |
|
Neodym H |
20 |
120 |
-122 |
340 |
|
Neodym SH |
20 |
150 |
-122 |
340 |