Magnete & Magnetismus: Alles, was Sie in einem Leitfaden wissen müssen

Hier finden Sie Antworten auf die meisten gängigen Fragen zu Magneten und Magnetismus, zur Geschichte des Magnetismus, zu magnetischen Werkstoffen, magnetischen Eigenschaften, magnetischer Ausrichtung, Magnetpolen und weiteren Themen. Weitere technische Einzelheiten zu diesen Aspekten finden Sie in unserem Magnetics-101-Designleitfaden

Fordern Sie ein Angebot an oder rufen Sie uns noch heute an, um zu erfahren, wie wir Ihnen bei Ihren speziellen Anforderungen helfen können. MagnetShop.com führt auch große Mengen an Neodym-, Samarium-Kobalt-, Alnico-, Keramik- und flexiblen Magneten, die online gekauft werden können.

1. Geschichte

Die alten Griechen und Chinesen stellten fest, dass einige seltene Steine von Natur aus magnetisiert waren und als Magnetsteine bekannt wurden. Diese Steine konnten auf erstaunliche Weise kleine Eisenstückchen anziehen. Außerdem stellte man fest, dass sie immer in dieselbe Richtung zeigten, wenn man sie frei schwingen ließ, an einem Stück Schnur befestigte oder auf dem Wasser schwimmen ließ. Die Magnete wurden als primitive Kompasse eingesetzt, da sich frühe Seefahrer auf sie verließen, um sich auf See in Fahrtrichtung zu orientieren.

Der Begriff „Magnet“ leitet sich von Magnesia ab, einem Bezirk in Thessalien in Griechenland, wo vermutlich der ursprüngliche Magnetstein abgebaut wurde.

Im Laufe der Jahre entwickelten sich Magnete zu den leistungsstarken Ausführungen, die wir heute kennen. Es wurde festgestellt, dass sich durch die Bildung von Legierungen aus verschiedenen Werkstoffen ähnliche Effekte wie bei natürlichen Magnetsteinen erzielen und die magnetische Stärke erhöhen lassen.

Die ersten künstlichen Magnete wurden jedoch bereits im 18. Jahrhundert erfunden. Die Entwicklung leistungsfähigerer magnetischer Legierungen verlief bis in die 1920er Jahre äußerst langsam, bis schließlich Alnico-Magnetlegierungen (eine Legierung aus Nickel, Aluminium und Kobalt) entwickelt wurden. In den 1950er und 1970er Jahren wurden Ferrit- bzw. Seltenerdmagnete erfunden. Seitdem hat sich der Magnetismus im Bereich der Wissenschaft exponentiell ausgebreitet, und dank der Existenz leistungsstarker magnetischer Materialien sind nun miniaturisierte und leistungsstarke Geräte möglich geworden.

2. Grundlagen zu Magneten und Magnetismus

Was genau ist ein Magnet?

Magnete werden hergestellt, indem ein magnetischer Werkstoff, in der Regel Eisen oder Stahl, in ein starkes Magnetfeld eingebracht wird. Auf diese Weise lassen sich Permanentmagnete, temporäre Magnete und Elektromagnete herstellen.

Die Atome in leicht magnetisierbaren Werkstoffen wie Eisen, Stahl, Nickel und Kobalt sind in kleinen Bereichen organisiert, die als magnetische Domänen bezeichnet werden. Obwohl diese Domänen viel kleiner als ein Mikroskop sind, enthalten sie jeweils Millionen von Milliarden Atomen und ähneln einem Miniaturmagneten. Wird ein magnetischer Werkstoff in ein starkes Magnetfeld eingebracht, richten sich die einzelnen Domänen, die normalerweise in alle Richtungen orientiert sind, allmählich in Feldrichtung aus. Dabei werden auch benachbarte Domänen mit ausgerichtet. Sind die meisten Domänen in Feldrichtung orientiert, wird der Werkstoff magnetisch.

Magnetische Domänen vor der Magnetisierung

Magnetische Domänen nach der Magnetisierung

Was bewirkt ein Magnet eigentlich?

Magnete haben folgende Wirkungen:

• Sie ziehen bestimmte Stoffe an, darunter Eisen, Nickel, Kobalt, einige Stähle und andere Legierungen.
• Sie üben auf andere Magnete anziehende oder abstoßende Kräfte aus (Pole stoßen sich ab, entgegengesetzte Pole ziehen sich an).
• Sie beeinflussen elektrische Leiter, wenn sich sowohl der Magnet als auch der Leiter bewegen.
• Sie beeinflussen die Bewegungsbahn elektrisch geladener Teilchen im freien Raum.

Aufgrund dieser Wirkungen wandeln Magnete Energie von einer Form in eine andere um, ohne ihre eigene Energie zu verlieren. Zu den Funktionen von Magneten gehören:

•   Mechanisch zu mechanisch, z. B. Anziehung und Abstoßung.
•  Mechanisch zu elektrisch, z. B. Generatoren und Mikrofone.
•  Elektrisch zu mechanisch, z. B. Motoren, Lautsprecher und Ablenkung geladener Teilchen.
•  Mechanisch zu Wärme, z. B. Wirbelstrom- und Hysteresemomentgeräte.
•  Magnetresonanz, Hall-Effekt-Bauelemente und Magnetowiderstand.

Wie werden Magnete hergestellt?

Moderne Magnetwerkstoffe werden durch Gießen, Pressen und Sintern, Pressverbinden, Spritzgießen, Extrudieren oder Kalandrieren hergestellt. Nach der Herstellung benötigen die Magnete in der Regel weitere Bearbeitungsschritte wie Schleifen oder andere spanende Bearbeitungsverfahren sowie die weitere Montage zu einer übergeordneten Baugruppe. Auf unserer Seite zu Fertigung und Montage erfahren Sie mehr über unsere kundenspezifische Bearbeitung und Montage.

Welche verschiedenen Arten von Magneten gibt es?

Es gibt drei Kategorien von Magneten: Permanentmagnete, temporäre Magnete und Elektromagnete.

Permanentmagnete benötigen keine externe Magnetismusquelle oder Elektrizität zur Erzeugung des Magnetfelds.

Temporäre Magnete wirken wie Magnete, wenn sie an eine Magnetfeldquelle gebunden sind oder sich in deren Nähe befinden, zeigen diese Eigenschaft jedoch nicht mehr, sobald die Magnetfeldquelle entfernt wird.

Elektromagnete benötigen Elektrizität, um als Magnet zu wirken.

Permanentmagnetwerkstoffe zur Herstellung von Permanentmagneten gibt es in zahlreichen Ausführungen mit jeweils besonderen Eigenschaften. Für jeden Werkstoff existiert eine Reihe von Magnetgüten mit leicht unterschiedlichen Eigenschaften bei gleicher Zusammensetzung.

Woraus bestehen Permanentmagnete?

Moderne Permanentmagnete werden aus speziellen Legierungen hergestellt, die durch Forschung entdeckt wurden, um bessere Magnete herzustellen. Derzeit sind die am weitesten verbreiteten Arten von Permanentmagnetmaterialien Aluminium-Nickel-Kobalt (Alnico), Strontium-Eisen (Ferrite oder Keramik), Neodym-Eisen-Bor (auch bekannt als Neodym-Magnete oder Supermagnete) und Samarium-Kobalt-Magnetmaterial. (Eine Kombination aus den Samarium-Kobalt- und Neodym-Eisen-Bor-Familien wird als Seltenerdmetalle bezeichnet). Erfahren Sie mehr über Wie werden Neodym-Magnete hergestellt??

Was sind Seltenerdmagnete?

Seltenerdmagnete bestehen aus Elementen der Seltenerdgruppe. Zu den gängigsten Seltenerdmagneten zählen Neodym-Eisen-Bor-Magnete (Neodym-Magnete) und Samarium-Kobalt-Magnete (SmCo-Magnete).

Was ist ein temporärer Magnet?

Ein schwaches Feld reicht aus, um Weicheisen und einige Eisenlegierungen wie Permalloy (eine Mischung aus Eisen und Nickel) leicht zu magnetisieren. Sobald das Feld entfernt wird, geht der Magnetismus jedoch verloren. Diese Werkstoffe eignen sich beispielsweise in Telefonen und Elektromotoren gut als temporäre Magnete.

Was ist ein Elektromagnet?

Elektromagnete kommen zum Einsatz, wenn extrem starke Magnete benötigt werden. Sie entstehen, indem ein Metall in Form eines Kerns in eine Drahtspule eingesetzt wird, durch die elektrischer Strom fließt. Der Strom in der Spule erzeugt ein Magnetfeld. Die Stärke des Elektromagneten wird durch die Stromstärke und die Wicklung des Drahtes bestimmt. Die Polarität hängt von der Stromflussrichtung ab. Während des Stromflusses kann der Kern als Magnet wirken; wird der Strom jedoch unterbrochen, verschwinden die magnetischen Eigenschaften sofort. Elektromagnete werden in Elektromotoren, Fernsehern, Magnetschwebebahnen, Telefonen, Computern und den meisten anderen modernen Geräten eingesetzt.

Was versteht man unter Wirbelströmen im Magnetismus?

Dabei handelt es sich um elektrische Ströme, die durch die Bewegung eines Magnetfelds relativ zu einem elektrischen Leiter induziert werden, der sich im Einflussbereich des Magnetfelds befindet. Diese Wirbelströme erzeugen wiederum ein Magnetfeld, das der Relativbewegung zwischen dem ursprünglichen Magnetfeld und dem elektrischen Leiter entgegenwirkt.

Was kosten Magnete typischerweise?

Magnetwerkstoffe können sich stark voneinander unterscheiden. Nachfolgend finden Sie eine grobe Schätzung der Magnetpreise.

Hinweis: Bei den in dieser Spalte angegebenen Kosten handelt es sich um relative Kosten. Sie beziehen sich auf große Mengen an Magnetwerkstoffen ohne besondere Bearbeitung oder sonstige spezielle Merkmale.

Im Vergleich zu Kupferlegierungen können Neodym-Magnete bezogen auf die Kosten pro Pfund extrem teuer sein. Bezogen auf die Kosten pro BHmax sind sie jedoch nicht ebenso teuer. Durch ein stärkeres Magnetfeld kann das gesamte Gerät, in das der Magnet integriert wird, sehr kompakt ausgeführt werden. Dadurch lassen sich Kosten einsparen, was für stärkere Magnetwerkstoffe spricht.

Gibt es Industriestandards für Magnete?

Ja. Die Magnetic Materials Producers Association (MMPA) und die Magnet Distributors and Fabrications Association (MDFA) haben Standards festgelegt. Beide Verbände sind heute als International Magnetics Association bekannt. Nachfolgend finden Sie einige der von diesen Organisationen herausgegebenen Publikationen und Standards.

Art der Anwendung: Ob der Magnet zum Halten, Heben, Trennen, Bewegen, Erfassen oder für einen anderen Zweck benötigt wird.

Bevorzugte Magnetform: Zum Beispiel Scheibe, Ring, Block, Zylinder, Kugel oder kundenspezifische Geometrie.

Benötigte Magnetgröße: Geben Sie die genauen Abmessungen an, zum Beispiel Durchmesser, Länge, Breite, Höhe und Dicke.

Maßtoleranzen: Geben Sie an, welche Maßabweichung für Ihre Anwendung zulässig ist.

Betriebsumgebung: Berücksichtigen Sie Bedingungen wie hohe Temperaturen, Feuchtigkeit, Außen- oder Inneneinsatz sowie den Kontakt mit korrosiven Medien.

Erforderliche Magnetstärke: Legen Sie die für die Anwendung erforderliche Abreißkraft, den Gauss-Wert oder die Magnetgüte (z. B. N35, N42, N52) fest. (Mehr erfahren über Magnetklassen)(Magnetgüten N42, N45 und N52 im Vergleich, N35- gegenüber N52-Magnet)

Budgetgrenzen: Wenn der Magnet einen bestimmten Preis nicht überschreiten darf, lässt sich damit ermitteln, welche Werkstoffe oder Magnetgüten geeignet sind.

Benötigte Menge: Geben Sie an, ob Sie Einzelmuster, kleine Chargen oder große Produktionsmengen benötigen.

Um die Grundlagen des Magnetismus zu verstehen, braucht man Materialien, die sich vorhersehbar verhalten. Osnec stellt Magnete her, die in Bezug auf Polarität, Feldverteilung und Materialreaktion eine gleichbleibende Leistung aufweisen, wodurch sie sich gut zur Veranschaulichung grundlegender Konzepte eignen. Schüler und Ingenieure können ein einheitliches Feldverhalten beobachten, wodurch die Grundprinzipien von Anziehung, Abstoßung und Ausrichtung leichter zu demonstrieren und zu analysieren sind.

3. Magnetstärke verstehen

Wie lange behält ein Magnet seine Magnetstärke?

Wenn ein Magnet enthaltender Gegenstand von negativen Einflussfaktoren wie Stromleitungen, anderen Magneten, hohen Temperaturen usw. ferngehalten wird, bleibt der Magnetismus des Magneten länger erhalten.

Welche Faktoren können die Magnetstärke beeinflussen?

Zu den Faktoren, die die Magnetstärke eines Magneten beeinflussen können, gehören:

• Hitze
• Strahlung
• Starke elektrische Ströme in der Nähe des Magneten.
• Andere Magnete in unmittelbarer Nähe.
• Neodym-Magnete korrodieren in feuchten Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, sofern sie nicht beschichtet sind.
• Moderne Magnetwerkstoffe sind unempfindlich gegenüber Stößen und Vibrationen, sofern diese nicht stark genug sind, um mechanische Schäden am Werkstoff zu verursachen.

Verlieren Magnete mit der Zeit an Magnetstärke?

Moderne Magnetwerkstoffe verlieren im Laufe der Zeit nur einen sehr kleinen Teil ihrer Magnetkraft. Bei Samarium-Kobalt-Magneten wurde beispielsweise nachgewiesen, dass dieser Verlust in zehn Jahren weniger als 1 Prozent beträgt.

Welche Magnettypen sind am stärksten?

Die derzeit leistungsstärksten Magnettypen auf dem Markt sind Seltenerdmagnete. Unter den Seltenerdmagneten sind Neodym-Magnete die stärksten. Bei hohen Temperaturen (etwa 150 °C oder darüber) können Samarium-Kobalt-Magnete je nach Magnetkreis jedoch ebenfalls stärker sein als Neodym-Magnete.

Was sind supraleitende Magnete?

Dies sind Magnete der stärksten Art. Sie benötigen nicht einmal einen Metallkern, sondern bestehen aus Drahtspulen aus speziellen Metalllegierungen, die bei extrem niedrigen Temperaturen zu Supraleitern werden.

Lässt sich ein vorhandener Magnet nachträglich verstärken?

Wenn ein Magnet vollständig magnetisiert ist, spricht man von magnetischer Sättigung; er kann dann nicht weiter verstärkt werden. In diesem Fall sind Magnete wie mit Wasser gefüllte Eimer: Wenn sie voll sind, können sie nicht noch voller gemacht werden.

Ist es möglich, einen Magneten, der seine magnetischen Eigenschaften verloren hat, erneut zu magnetisieren?

Die meisten Magnete können wieder auf ihre ursprüngliche Magnetstärke remagnetisiert werden, sofern der Werkstoff nicht zu heiß ist.

Wie wird die Stärke beziehungsweise Leistungsfähigkeit eines Magneten definiert?

Die Stärke eines Magneten wird meist mit Gaussmetern, Magnetometern oder Abreißkraft-Prüfgeräten gemessen. Gaussmeter messen in Gauss, Magnetometer in Gauss oder einer beliebigen Einheit, sodass sich Magnete einfach miteinander vergleichen lassen, und Abreißkraft-Prüfgeräte in Pfund und Kilogramm oder anderen Krafteinheiten. Für anspruchsvollere Magnetmessungen werden auch Helmholtz-Spulen, Suchspulen und Permeameter eingesetzt.

Spezielle Gaussmeter können bis zu einige Tausend Dollar kosten. Integrated Magnetics führt verschiedene Gaussmeter zu Stückpreisen zwischen 400 und 1500 Dollar. Kontaktieren Sie uns, wenn Sie weitere Informationen wünschen oder eine Bestellung aufgeben möchten.

Angenommen, ich habe einen NdFeB-Magneten mit einer Remanenz (Br) von 12 300 Gauss. Kann ich an seiner Oberfläche 12 300 Gauss messen?

Nein. Der Br-Wert wird bei geschlossenem magnetischem Kreis gemessen. Ein Magnet in einem geschlossenen magnetischen Kreis ist in der Praxis jedoch nur von geringem Nutzen. In unmittelbarer Nähe der Magnetoberfläche messen Sie daher eine Feldstärke von weniger als 12 300 Gauss. Der tatsächliche Messwert hängt davon ab, ob der Magnet Stahl enthält, wie groß der Abstand zwischen Messpunkt und Oberfläche ist und welche Abmessungen der Magnet hat, vorausgesetzt, die Messung erfolgt bei Raumtemperatur.

Bei Beispielmessungen erreicht ein Neodym-Magnet der Güte 35 mit 1″ Durchmesser und ¼” Länge etwa 2 500 Gauss in einem Abstand von 1/16″ zur Oberfläche und 2 200 Gauss in einem Abstand von 1/8″ zur Oberfläche.

4. Magnetfelder und ihr Verhalten

Wie stark ist das Magnetfeld der Erde?

Die Erde hat eine Oberflächenfeldstärke von etwa 0,5 Gauss, die je nach Stärke des Krustenfeldes um bis zu 10 Prozent schwanken kann. Weltweit liegt der Bereich zwischen 0,85 und 0,45 Gauss. Durch geomagnetische Stürme können Veränderungen zwischen 1 % und 5 % auftreten, die einige Stunden bis zu einem ganzen Tag andauern.

Welche Formel beschreibt die Abhängigkeit eines Magnetfelds von der Entfernung?

Die magnetische Feldstärke nimmt mit zunehmendem Abstand mehr oder weniger exponentiell ab.

Das folgende Beispiel veranschaulicht, wie das Feld eines Samarium-Kobalt-Scheibenmagneten der Güte 18 mit 1/2″ Länge und 1″ Durchmesser mit zunehmendem Abstand abnimmt, angegeben in Gauss:

Wie lautet die Feldstärkegleichung in Abhängigkeit von der Entfernung?

Bei einem kreisförmigen Magneten mit dem Radius R und der Länge L ergibt sich das Feld Bx auf der Mittelachse des Magneten im Abstand X von der Oberfläche aus dem folgenden Ausdruck, wobei Br die Remanenz des Werkstoffs ist:

Feldstärkegleichung

Zur Berechnung des Feldes verschiedener anderer rechteckiger Magnete sowie weiterer rechteckiger Magnete können auch andere Formeln verwendet werden. Berechnen Sie die Eigenfeldstärken mit unseren Online-Rechnern.

Womit kann ich ein Magnetfeld abschirmen?

Ein Magnetfeld lässt sich nur mit Materialien abschirmen, die von einem Magneten angezogen werden. Abhängig von der Dicke des Abschirmmaterials wird das Magnetfeld teilweise oder sogar vollständig blockiert.

Für die Feldkartierung erzeugen Osnec-Magnete saubere und klar definierte Magnetfelder, die gut mit Hall-Effekt-Sensoren und Visualisierungstools zusammenarbeiten. Durch dieses stabile Muster eignen sie sich für praktische Demonstrationen und Präzisionstests.

5. Magnetpole und ihre Definitionen

Was sind Magnetpole?

Die Oberflächen, aus denen die unsichtbaren magnetischen Flusslinien austreten und an denen sie wieder in den Magneten eintreten, werden als Magnetpole bezeichnet.

Wie werden Nord- und Südpol üblicherweise definiert?

Als Nordpol wird der Pol eines Magneten bezeichnet, der sich bei freier Beweglichkeit tendenziell zum Nordpol der Erde ausrichtet. Anders ausgedrückt: Der Nordpol eines Magneten strebt zum Nordpol der Erde. Entsprechend folgt der Südpol des Magneten dem Südpol der Erde.

Lässt sich ein bestimmter Pol identifizieren?

Ja, je nach Vorgabe kann er an der Ober- oder Unterseite eines Magneten gekennzeichnet werden.

Woher weiß man eigentlich, dass es der Nordpol ist, wenn er nicht gekennzeichnet ist?

Das kann man nicht mit bloßem Auge erkennen. Man erkennt es, indem man einen Kompass in die Nähe des Magneten hält. Die Spitze der Nadel, die sich normalerweise in Richtung des Nordpols der Erde bewegt, würde dann in Richtung des Südpols des Magneten zeigen.

6. Magnetischer Fluss und sein Verhalten

Wie verlaufen magnetische Flusslinien im Raum?

Die Kraftlinien verlaufen dreidimensional und umgeben einen Stabmagneten auf jeder Seite.

Gegensätze stoßen sich ab, ungleichartige Gegensätze ziehen sich an. Bei zwei Magneten mit entgegengesetzten Polen verstärken sich die Kraftlinien und vereinigen sich beim Kontakt; die beiden Magnete ziehen sich an.

Nähern sich die gleichnamigen Pole zweier Magnete, wird die jeweils andere Kraftlinie weggedrückt, und die Magnete stoßen sich ab.

Die Kontrolle der magnetischen Flussdichte ist eine zentrale Herausforderung bei Seltenerdmagneten. Marken wie Osnec führen Temperaturwechselprüfungen und Flussstabilitätsanalysen durch, um sicherzustellen, dass ihre Magnete auch unter mechanischer oder thermischer Belastung einen konstanten magnetischen Fluss aufweisen.

7. Magnetische Ausrichtung und leichte Achsen

Was bedeutet „magnetische Vorzugsrichtung“ bei Magneten?

Die meisten modernen Magnetwerkstoffe weisen eine Kornstruktur auf und lassen sich nur in einer Richtung besonders leicht vollständig magnetisieren. Diese wird als leichte Achse, Vorzugsrichtung oder Vorzugsachse bezeichnet.

Nicht ausgerichtete Magnete (auch als “isotrope Magnete” bezeichnet) sind deutlich schwächer als ausgerichtete Magnete und können in jeder beliebigen Richtung magnetisiert werden. Ausgerichtete Magnete (auch als anisotrope Magnete bezeichnet) sind nicht in alle Richtungen ausgerichtet – sie weisen eine Vorzugsrichtung auf, in der sie magnetisiert werden sollen.

Ob eine axiale, diametrale oder radiale Vorzugsrichtung erforderlich ist, Osnec fertigt Magnete mit eng kontrollierten Toleranzen der Vorzugsrichtung. Diese gleichbleibende Ausrichtung verbessert die Gesamtleistung von Baugruppen und rotierenden Systemen.

8. Wesentliche magnetische Kennwerte

Zu den drei wesentlichen Eigenschaften von Magneten gehören:

Remanenz: Mit dem Formelzeichen Br und angegeben in Gauss ist sie ein Indikator für die mögliche Magnetstärke.

Koerzitivfeldstärke: Mit dem Formelzeichen Hc und angegeben in Oersteds ist sie ein Maß dafür, wie schwer sich der Magnet entmagnetisieren lässt.

Maximales Energieprodukt: Mit den verschiedenen Bezeichnungen BHmax, abgekürzt als bhmax, und der Maßeinheit Gauss-Oersteds gibt es an, wie viel Magnetmaterial erforderlich ist, um einen bestimmten magnetischen Fluss zu erzeugen.

9. Magnetische Eigenschaften gängiger Werkstoffe

Welche Eigenschaften weisen gängige Magnetwerkstoffe auf?

Nachfolgend sind die drei wesentlichen Eigenschaften einiger der heute am häufigsten verwendeten Magnettypen aufgeführt:

Wie können diese Informationen in der Praxis genutzt werden?

Anhand der Magnetgröße lässt sich näherungsweise bestimmen, welchen magnetischen Fluss verschiedene Werkstoffe in einem bestimmten Abstand erzeugen. Diese Angaben können auch zum Vergleich verschiedener Werkstoffe herangezogen werden.

Beispiel: Was ist der Unterschied im Fluss, den ein Neodym-Magnet der Güteklasse 35 im Vergleich zu einem Keramikmagneten der Güteklasse 5 derselben Größe in einer bestimmten Entfernung projiziert? Teilen Sie einfach den Br-Wert des Neo 35 durch den Br-Wert des Keramik 5 (12300/3950), um 3,1 zu erhalten. Das bedeutet, dass der Neo der Klasse 35 bei einer bestimmten Entfernung den 3,1-fachen Fluss eines Keramikmagneten der Klasse 5 gleicher Größe projiziert.

Wenn der in einem bestimmten Abstand vom Magneten benötigte magnetische Fluss bekannt ist, können Sie daraus das erforderliche Volumen des Magnetwerkstoffs für unterschiedliche Magnete bestimmen und abschätzen.

Aufgabe: Welches Volumen müssten 5 Keramikmagnete haben, um bei diesem Abstand denselben Fluss wie ein Neodym-Magnet der Güteklasse -35 zu erzeugen? Sie müssen lediglich BHmax von Neo-35 durch BHmax von Keramik-5 (35/3,6) dividieren, um 9,7 zu erhalten. Das bedeutet, dass die Anzahl der Keramik-5-Magnete 9,7-mal größer sein müsste als die des Neo-35-Magneten, um denselben Fluss zu erzeugen.

10. Betriebstemperaturen von Magnetwerkstoffen

Welche maximalen Betriebstemperaturen werden für die verschiedenen Magnetwerkstoffe empfohlen?

Die höchste Einsatztemperatur eines Magneten hängt stark vom Permeanzkoeffizienten Pc des Werkstoffs ab. Pc wird durch den Magnetkreis bestimmt, in dem der Magnet eingesetzt wird. Je größer Pc ist, also je geschlossener der Magnetkreis, desto höher kann die Temperatur sein, bei der der Magnet ohne starke Entmagnetisierung eingesetzt werden kann. Die folgende Tabelle zeigt die Bandbreite der maximalen Einsatztemperaturen für die verschiedenen Magnetwerkstoffklassen. Bei Temperaturen nahe den nachstehend angegebenen Werten können besondere Maßnahmen erforderlich sein, um eine Entmagnetisierung des Magneten zu verhindern.

Bei welcher Höchsttemperatur kann ein Magnet noch effektiv arbeiten?

Magnete erreichen abhängig vom jeweiligen Magnetkreis unterschiedliche Wirkungsgrade. Je geschlossener der Magnetkreis ist, in dem ein Magnet arbeitet, desto stabiler ist der Magnet und desto geringer ist der Einfluss der Temperatur.

11. Magnetbearbeitung und -verarbeitung

Können Magnete bearbeitet werden?

Ja, Magnete können bearbeitet werden. Harte Magnetwerkstoffe sind jedoch wesentlich schwieriger zu bearbeiten als flexible oder gummiartige Magnetwerkstoffe. Die Bearbeitung sollte möglichst im unmagnetisierten Zustand mit Diamantwerkzeugen und/oder weichen Schleifscheiben erfolgen. Von der Bearbeitung harter Magnetwerkstoffe ist im Allgemeinen abzuraten, sofern Sie mit diesen speziellen Bearbeitungsverfahren nicht vertraut sind.

Welche Faktoren beeinflussen die Kosten für die Bearbeitung von Magneten?

Folgende Faktoren bestimmen die Bearbeitungskosten von Magneten:

Stückzahl: Mit steigender Stückzahl sinken die Kosten, da sich die Rüstkosten auf mehr Teile verteilen und für die Bearbeitung größerer Stückzahlen Spezialwerkzeuge eingesetzt werden können.

Material: Die Bearbeitung von SmCo-Werkstoffen ist teurer, da sie sehr spröde sind. Flexible Werkstoffe lassen sich aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften kostengünstiger bearbeiten.

Geometrie: Komplexe Geometrien verursachen höhere Kosten als einfache.

Toleranzen: Je enger die erforderlichen Toleranzen sind, desto weiter sind die Magnete von der Maschine entfernt.

Die Bearbeitung von Magneten erfordert eine sorgfältige Prozesskontrolle, um Risse und Abplatzungen zu vermeiden. Osnec erzeugt gesinterte Werkstoffe mit saubereren Kanten und verbesserter struktureller Integrität, sodass nachgelagerte Bearbeitungsprozesse sicherer und besser vorhersehbar sind.

12. Magnetbaugruppen und deren Auslegung

Was ist unter einer Magnetbaugruppe zu verstehen?

Magnetbaugruppen bestehen aus einem oder mehreren Magneten sowie weiteren Bestandteilen, üblicherweise Komponenten wie Stahl, die die Funktion des Magneten beeinflussen.

Wie sollten Magnete in meinem Gerät montiert oder zu einer Baugruppe zusammengefügt werden?

Soll der Magnet an einer Maschine befestigt werden, können Sie ihn mechanisch fixieren oder mit einem Klebstoff befestigen.

Magnete werden üblicherweise mit Klebstoffen befestigt. Für unebene Oberflächen ist ein Klebstoff mit ausreichender Schichtstärke erforderlich, damit er sich an die Unebenheiten anpassen kann. Heißkleber hat sich auch zur Befestigung von Magneten auf Keramik, Holz, Stoff und anderen Materialien als wirksam erwiesen. Für das Verkleben von Magneten mit Metall kann Sekundenkleber mit sehr gutem Erfolg eingesetzt werden.

Integrated Magnetics bietet flexible Magnete mit bereits aufgebrachten Klebstoffen an, sodass Sie lediglich die Schutzfolie abziehen und den Magneten auf Ihr Produkt kleben müssen. Rufen Sie uns an, fordern Sie ein Angebot für eine Sonderanfertigung an oder sehen Sie sich unser großes Sortiment online unter www.magnetshop.com an, wo Sie auch online einkaufen können.

Wie bei jeder Klebeanwendung ist vor allem darauf zu achten, dass alle Klebeflächen vor dem Verkleben sauber und trocken sind.

Bei Baugruppen spielen Faktoren wie die Wahl des Klebstoffs, die Präzision des Gehäuses und die Ausrichtung eine wichtige Rolle. Osnec berücksichtigt diese Aspekte bei der Konstruktion von Baugruppen und gewährleistet so eine stabile magnetische Leistung und eine höhere Betriebseffizienz.

13. Sichere Handhabung und Lagerung von Magneten

Richtlinien für die Verwendung und Lagerung von Magneten

Magnete sind stets mit besonderer Vorsicht zu handhaben! Sie können zersplittern und Schnittverletzungen oder andere Verletzungen verursachen.

Lagern Sie Magnete nicht in der Nähe magnetisch empfindlicher Gegenstände wie Disketten, Kreditkarten und Computerbildschirmen.

Lagern Sie Magnete in dicht verschlossenen Verpackungsbehältern, damit sie keine Metallpartikel anziehen.

Wenn Sie mehrere Magnete lagern, sollten diese so angeordnet sein, dass sie sich gegenseitig anziehen.

Aufgrund ihrer leichten Entmagnetisierbarkeit müssen Alnico-Magnete mit ihren Halterungen aufbewahrt werden, bei denen es sich um Eisen- oder Stahlplatten handelt, die dazu neigen, sich gegenseitig zu magnetisieren und so die Befestigungsplatten des ersten Magneten zu bilden.

Eine sichere Handhabung und Lagerung verhindert Beschädigungen und Korrosion der Magnete sowie unbeabsichtigte Verletzungen. Osnec verwendet Verpackungssysteme, die eine übermäßige gegenseitige Anziehung, Feuchtigkeitseinwirkung und stoßbedingte Belastungen während des Transports begrenzen. Diese Schutzmaßnahmen verdeutlichen die Bedeutung einer sachgerechten Lagerung und zeigen Anwendern, wie Umgebungsbedingungen die langfristige magnetische Leistung beeinflussen können.

14. Weiterführende Literatur und Referenzressourcen

Welche Fachbücher zum Thema Magnetismus sind empfehlenswert?

• Handbuch zur Auslegung von Permanentmagneten, von Lester Moskowitz, ein 385-seitiges Buch für technisch interessierte Laien.
• Permanentmagnete und ihre Anwendungen, von Dr. Peter Campbell, ein 203-seitiges Buch für Fachleute.
• Die treibende Kraft, von James Livingston – ein 310-seitiges Buch für Leser ohne technischen Hintergrund. Ein sehr gut geschriebenes und interessantes Buch über die Geschichte der Magnete und einige ihrer ungewöhnlicheren Anwendungen.

Fordern Sie noch heute ein Angebot an oder kontaktieren Sie uns und teilen Sie uns mit, wie wir Sie bei Ihrem speziellen Bedarf an kundenspezifischen Magneten unterstützen können. Magnete sind auch online bei MagnetShop.com mit großem Lagerbestand erhältlich.

Häufig gestellte Fragen