Можно ли распилить неодимовый магнит: Как разрезать магнит своими руками — блог Мира Магнитов

Содержание

Как разрезать магнит своими руками — блог Мира Магнитов

Итак, у вас сохранился большой ненужный кусок магнита, из которого вы хотите сделать несколько небольших изделий. Для резки изделий из углеродистой стали можно использовать те же инструменты, что и для обработки металла. Можно ли разрезать магнит простой ножовкой? Да, если речь идет об изделии небольшой толщины. Для более массивных объектов используйте болгарку.

Обработка керамических ферритовых магнитов серьезно усложняется из-за твердости и хрупкости материала. Лучше всего использовать болгарку с тонким алмазным кругом. Учитывая высокую вязкость материала, обеспечьте надежную фиксацию изделия и режьте его без нажима.

Как разрезать неодимовый магнит своими руками

Редкоземельные супермагниты из сплава неодима, железа и бора представляют собой порошковую субстанцию, которая защищена никелированной оболочкой. Такая структура обуславливают наличие ряда технических нюансов, от соблюдения которых зависит успешность выполняемых операций. Перед тем, как разрезать неодимовый магнит в домашних условиях, подготовьте необходимые инструменты: тиски, болгарку и диск с алмазным напылением. Также следует позаботиться о наличии воды для охлаждения материала. Алгоритм резки выглядит следующим образом:      1) Линия среза намечается с использованием гвоздя и линейки.      2) Закрепите магнит в тисках, используя пластины мягкого металла в качестве прокладок, чтобы обезопасить поверхность изделия от повреждений.      3) Приступайте к резке по отмеченной линии. Из-за сильного давления магнит может лопнуть, а кроме того, можно получить рваный срез. Поэтому не спешите и не давите.      4) Помните, что перегрев приведет к потере магнитом своих свойств. Периодически делайте перерывы для охлаждения материала. Чтобы успешно разрезать неодимовый магнит, регулярно используйте воду.      5) После завершения работ воспользуйтесь влажной тряпкой для удаления намагниченной пыли на срезе.
Интернет-магазин «Мир Магнитов» предлагает вам богатое разнообразие магнитов различных форм и размеров. В представленном каталоге вы обязательно найдете подходящие изделия для решения любых задач. Кроме того, вы можете заказать крупные модели для их последующей обработки своими руками, ведь вы уже знаете, как разрезать магнит в домашних условиях. Добавляйте понравившиеся товары в корзину и с удобством покупайте их в режиме онлайн по самым выгодным оптовым и розничным ценам.

Часто задаваемые вопросы о постоянных магнитах

Какой тип магнита нужен для остановки счетчиков

Для остановки счетчиков используют неодимовые магниты (но это противозаконно, и мы не рекомендуем этим заниматься).

Как определить полюса магнитов?

Визуально определить полюс магнита невозможно.
Есть несколько простых методов, которые могут быть использованы для определения северного и южного полюсов магнитов.
Самый простой способ заключается в использовании другого магнита, в котором уже выделен один из полюсов (например Северный.
Северный полюс отмеченного магнита будет притягиваться к Южному полюсу тестируемого магнита. Если северный полюс отталкивается от тестируемого магнита, значит тестируемый магнит повернут к отмеченному магниту также Северным полюсом.
Если у вас есть под рукой компас, то стрелка компаса, которая  указывает на север Земли,  будет притягиваться к южному полюсу магнита.
Использовать тесламетр.
Если поднести щуп тесламетра к магниту, то на циферблате прибора появиться буква N или S . Буква N указывает, что вы измеряете Северный полюс магнита.
По требованию заказчика мы маркируем магниты синей (Северный ) и красной (Южный полюс) точкой.

Какой полюс магнита сильнее?

По теории — при идеальном намагничивании и при идеальном магните оба полюса имеют одинаковую силу.
Но это только в теории. За свою практику мы провели измерения тысячи разных магнитов. Всегда один полюс был на несколько процентов сильнее другого. Иногда это был Северный полюс, иногда  — Южный.

Какой самый сильный тип магнита?

Неодим, а точнее неодим-железо-бор магниты (Nd-FeB) являются самыми сильными постоянными магнитами в мире.

Как заблокировать распространение магнитного поля магнита?

Магнитное поле магнита нельзя заблокировать. Его можно только перенаправить. Для этого используют материалы, которые являются ферромагнетиками (притягиваются к магниту) — железо, сталь (в которой содержится железо), кобальт и никель.
Например, если магниты доставляются авиатранспортом, то тару (упаковку, или ящики)  дополнительно обкладывают листовой жестью (ферромагнитным материалом). Жесть шунтирует магнитной поле — т.е. проводит через себя магнитное поле, при этом не позволяет магнитному полю распространяться.
Чем сильнее магнит — тем большей толщины нужны шунтирующие материалы.

Можно ли разрезать, распилить, расколоть магнит на два полюса?

Разрезать-то магнит пополам  можно… Но при этом обе половинки магнитов «перемагнитятся» и образуют на себе по два полюса. Так можно магнит резать, измельчать аж до мельчайших частиц — но получить магнит с одним полюсом не удасться.

Существуют ли магниты с одним полюсом?

В магнита есть всегда только парное количество полюсов — Север и Юг (С и Ю) или North и South  (N и S).
По крайней мере, такова современная точка зрения науки и техники.
Не бывает магнитов только с одним полюсом. Всегда пара !
В магнита может быть один, два, три и т.д. полюса N.  Но всегда ж столько будет и полюсов S.

Если два магнита склеить, то характеристики клееного блока будут такие же как одного цельного магнита?

Да, система с двух (или более) магнитов будет вести себя почти так же, как один цельный магнит такого же размера.
Например, сила на отрыв клееных трех неодимовых магнитов D45x15мм в один блок (размером D45х45мм)  всего лишь на 1,1-1,5 % меньше от силы на отрыв цельного неодимового магнита, размером D45х45мм.
Сила притяжения металлической (ст. 3) пластины 100x100x15мм  тремя клееными NdFeB магнитами D45x15мм в один блок (размером D45х45мм) на расстоянии 15 мм  всего лишь на 0,8-1,1 % меньше от силы притяжения цельного NdFeB магнита, размером D45х45мм при таких же условиях.
Боле подробно об этом читайте в моей статье «Сравниваем магнитные характеристики цельного магнита и клееного магнитного блока»

Как влияет толщина магнита на его магнитные характеристики?

Магниты разной толщины (h) при одинаковых размерах полюса имеют различные магнитные характеристики.
Если сравнивать одинаковые по ширине и длине NdFeB магниты, но отличающие только по толщине, то разница в магнитных характеристиках будет следующей:
Сила магнита на отрыв:
— для магнита с толщиной 1h — 100%
— для магнита с толщиной 2h — в приделах 145-150%
— для магнита с толщиной 3h — в приделах 165-170%
Сила притяжения магнита на расстоянии h:
— для магнита с толщиной 1h — 100%
— для магнита с толщиной 2h — в приделах 195 — 198%
— для магнита с толщиной 3h — в приделах 248-255%
Как видно из предоставленных данных, наращивание толщины магниты желательно для увеличения силы притяжения магнита (магнитной системы).
Боле подробно об этом читайте в моей статье «Как влияет толщина магнита на его магнитные характеристики»

Неодимовые магниты и их свойства

Неодимовые магниты – метал редкоземельный один из многочисленных видов и является на сегодняшний день самым мощным. Процесс изготовления очень сложный, происходит путем спекания порошка неодима и ряда других металлов. 

 

   После сама болванка намагничивается специальными приборами. Есть факторы, которые влияют на сцепление изделия. Если нагреть магнит выше 80⁰ градусов С, то он мгновенно теряет свои свойства, также влияет радиация, мощные электрические токи.

 

   Неодимовые магниты очень широко применяются во многих сферах нашей жизнедеятельности, во многом стремительному развитию технологий их мощность увеличилась в разы. Если их сравнить с ферритовые аналоги, то они на много мощнее и соответственно дороже. Вот часть примеров где используются наши изделия: в СD приводах, в винчестерах компьютеров, в профессиональных наушниках.

 

   Ниже в наших статьях мы максимально просто расскажем о нашем изделии, ведь рано или поздно каждый захочет приобрести для собственных нужд неодимовый магнит.

 

1. Из чего делают неодимовый магнит?

 

   В таблице Менделеева химический элемент неодим обозначается (Nd) – это основа производимого продукта, отсюда произошло название. Часть других компонентов – железо содержится в меньшем количестве, меньше всего составляет бор.

 

2. Как  получают неодимовый магнит?

 

   Процесс изготовления очень специфичный и долгий, основной из них это спекание порошка трех металлов. После чего они намагничиваются на специальном оборудовании.

 

3. Свойства неодимовых магнитов.

 

   Стоит отметить, что неодимовые магниты стабильны в своей работе и благодаря своим свойствам устойчивы к размагничиванию, а формы могут быть разными: квадраты, пруты, призмы и т.д. Очень трудно изготовить материал большой плоскости и маленькой толщиной, например диаметр 100 мм h 1 мм. Можно сказать, такой размер вообще невозможно сделать. Стоит обратить внимание на соотношение величины и стоимости, еще на цену влияет форма, чем она сложнее соответственно и дороже. Очень важный минус этих изделий это коррозийная стойкость и размагничивание при работе в высоких температурах. Коррозию можно сказать победили путем нанесения микроскопического защитного слоя, это может быть цинк, медь или эпоксидная смола.

 

4. Что может повлиять на силу магнита?

 

   Запомните, что если нагреть NdFeB свыше температуры 75⁰ по Цельсию, то это моментально повлияет на свойства. Выше перечисленного на свойства нашего чудо  магнита может повлиять наличие вблизи сильных электрических токов: радиация. Если магнит не защищен покрытием, то он подвергается коррозии, что тоже влияет на магнит.

 

5. Чем можно измерить намагниченность, то есть силу?

 

   При помощи специальных приборов называющимися Тесламетр или Гауссметр, определяют магнитную силу. 

 

6. Что такое код намагничивания?

 

   Код – это значение, которое зависит от степени намагничивания и максимальной температуры, при которой можно использовать изделие. 

 

7. N35; N38 и т.д. – что это обозначает?

 

   В промышленности необходимо знать код материала. Большое значение чисел в коде означает высокие характеристики. N, M, H или SH, EH – обозначают, высокую среду температурного применения. 35,40,45 – максимальный выход энергии. Основная часть кодов идет с буквы N – это применение при t ниже 80⁰ по Цельсию. Связано это с большой популярностью их применения в производстве. 

 

8. Чем защищают основу болванки Nd-Fe-B?

 

   Покрывать магниты необходимо во избежание от различных неблагоприятных воздействий на него и самое главное коррозии. Самое часто используемое покрытие это медь или никель, в особых случаях, если это необходимо дополнительно покрывают эпоксидной смолой.

 

9. Как узнать где какой полюс?

 

   Здесь все просто, минус указывает, где белые медведи, т.е. на север, а плюс соответственно на юг. Одноименные полюса всегда отталкиваются, а разноименные (плюс и минус) притягиваются.

 

10. Как понять аксиальная намагниченность?

 

   Это понятие означает, где проходит магнитное поле у магнита, по высоте или толщине магнита. Изделия, которые мы продаем, магнитное поле проходит по толщине магнита, а плюс-минус расположены в плоскости.

 

11. Как не испортить магнит при эксплуатации и условия хранения?

 

   Желательно использовать изделие только в сухих проветриваемых помещениях. Если условия не будут соблюдаться, то через некоторое время магнит распадется на маленькие части. Если же такие условия не будут соблюдаться по разным техническим причинам, то используют защитное покрытие. Избегайте повреждения защитного слоя, это также повлияет в дальнейшем на работоспособность.

 

12. Теряется ли по истечению времени сила?

 

   Если правильно использовать неодимовые магниты, то свои свойства он теряет очень и очень медленно, по сравнению с ферритовыми, которые без сторонних вмешательств теряют свою силу. Воздействие сильных на более слабые или высокая температура более восьмидесяти градусов Цельсия приводит к утери силы. За десять лет неодимовые магниты теряют максимум один процент свой намагниченности.  

 

13. Какие размеры существуют?

 

   Чтобы магнит работал, так как надо и не терял свой потенциал, его пропорции изготавливают в соотношении 20/1. 

 

14. Где применяют неодимовые магниты?

 

   Безграничные возможности неодимовых магнитов просто ошеломляют. Их используют в пошиве одежды и сумок, в производстве мебели, у кладоискателей это изделие на первом месте. Мощные электродвигатели вообще невозможно изготовить без магнитов.  Строители используют в качестве держателей различных креплений и инструментов. Используют в изготовлении сепараторов, в основе которых присутствуют неодимовые магниты. Также встречаются в креплениях, в сфере развлечений, из них изготавливают Нео кубы и т.д. список этот можно продолжать бесконечно.

 

15. Как правильно распилить или сделать отверстие в Nd-Fe-B?

 

   Пилить, сверлить категорически запрещается, материал, из которого производят магнит очень хрупкий и ломкий. Мало того в процессе сверления могут воспламеняться опилки от нагрева, а это приведет к размагничиванию. На месте сверления будет отсутствовать защита от коррозии, это приведет к разрушению от воздействия внешней среды. На производстве если требуется просверлить отверстие, то это делается при помощи алмазного инструмента при постоянном водяном охлаждении. 

 

16. Где не стоит оставлять магнит?

 

   Избегайте нахождения с различными пластиковыми картами, часами, телефонами и другими жизненно важными электроустройствами. 

 

17. Основные правила техники безопасности при эксплуатации.

 

    Ни при каких обстоятельствах не стоит давать детям играть магнит. Вы даже не заметите, как ребенок сможет его проглотить или прищемить палец. Железо в квартире находится везде, даже к полу и к стене мощные магниты прицепляются мгновенно, ведь там находятся металлические арматуры. Храните их в отдельно отведенном месте. Помните, что при сильном ударе магнит расколется на маленькие части. Не сверлите и ни в коем случае не пилите магниты, это приведет в негодность изделие. Не стоит экспериментировать и нагревать огнем.

 

 

Удачного Вам пользования.

Просмотров: 2297

5 столярных лайфхаков мастеру на заметку

Отдельные хаки не только отличаются оригинальностью, но довольно полезные и значительно облегчают жизнь самодеятельному мастеру. Рассмотрим некоторые из них.

Как облегчить извлечение гвоздей из дерева


Гвозди, вбитые в деревянный массив, из-за усадки дерева или окисления металла довольно трудно вытащить обычными для этого инструментами – гвоздодером, клещами, плоскогубцами, молотком с раздвоенным носиком и т. д. Даже если их и удается извлечь, то они существенно коробят поверхность.
Облегчить извлечение гвоздей из дерева можно, предварительно нагрев его пламенем, например, газовой горелки.

Металл – хороший проводник тепла и при нагревании выступающей части гвоздя тепло быстро достигает той его части, которая находится в дереве.


В результате дерево вокруг гвоздя обгорает и извлечение гвоздя обычными для этого инструментами, облегчается на порядок.

Как заделать отверстие в дереве


Иногда возникает необходимость заделать отверстие в деревянной детали после того, как из нее был вынут гвоздь или, вывернут шуруп. Особенно это актуально в отношение лицевой (фасадной) стороны.

Для этого сперва следует место вокруг отверстия смочить водой, сверху положить влажную тряпочку и несколько раз прогладить горячим утюгом, чередуя с сушкой поверхности тем же утюгом, но уже без тряпочки.

После этого в отверстие и вокруг него наливаем специальный заполнитель для отверстий (паллиатив – зубная паста или мыло), который затираем металлическим диском с обечайкой, проглаживая место утюгом.

Операцию повторяем до тех пор, пока отверстие полностью не затянется заполнителем, и визуально становится невидимым.

Удаление гвоздей неподвижным гвоздодером


Обычно этот инструмент используется как рычаг для вырывания крепежного элемента. В некоторых случаях его лучше закрепить неподвижно в тисках, завести шляпку гвоздя в продольную прорезь и использовать доску с гвоздями в качестве рычага.

Если доска длиннее гвоздодера, то вырывание гвоздей происходит намного легче.

Магнитный уловитель гвоздей на всасывающий шланг пылесоса


Зажимаем в столярные тиски кольцо из диэлектрического материала и с помощью подходящего клея равномерно по кругу наклеиваем 5 круглых одинаковых магнитов.

После того, как клей отвердеет, обматываем магниты изоляционной лентой в несколько слоев.

Теперь магнитный уловитель надеваем на конец всасывающего шланга и включаем пылесос, который втянет в себя опилки и другие остатки деревообработки, а гвозди и другие металлические элементы прилипнут к магнитному уловителю.


Магнитное масло для устойчивости емкости



Если в емкость с маслом для смазки агрегата бросить небольшой неодимовый магнит, то ее можно устойчиво поставить не только на горизонтальную, но наклонную и даже вертикальную поверхность.


В результате облегчается возможность пользоваться маслом для смазки оборудования.

Смотрите видео


Как сделать магнит из подручных материалов самому. Что такое магнит. Из чего сделан магнит

Сделать магнит своими руками довольно просто, при этом такое занятие принесет массу удовольствия вам и вашим детям — творчество отлично развивает фантазию и мелкую моторику. Возможно, со временем это занятие станет вашим хобби и даже дополнительным источником заработка.

Для того чтобы сделать украшение на холодильник, вам нужно сначала определиться с его функциональностью: будет ли это держатель для записок, календарик, магнит-игрушка или просто картинка.

Небольшие магниты, клей ПВА, ножницы и суперклей – вот нехитрый набор, который лежит в основе изготовления магнитов любой сложности.

Самый простой вариант – приклеить полюбившееся мини-изображение на плотный картон и на его заднюю часть прикрепить магнитик. Довольно красиво выглядят морские камни, вскрытые лаком. кстати, выглядят очень красиво. К ним нужно просто прикрепить магнит – украшение на холодильник готово.

Как вариант, можно использовать соленое тесто. По консистенции оно напоминает пластилин, из него можно лепить какие угодно фигурки, которые потом можно разукрасить красками и также покрыть лаком.


Необычно выглядят магниты, выполненные из пробок от винных бутылок. Чтоб сделать такое чудо вам понадобятся собственно пробки, немного земли и крохотные растения, магниты, нож, отвертка и термоклеевой пистолет.

В пробке ножом нужно проделать отверстие, удалив лишнее, наполнить пустоты землей и посадить растения. При помощи термоклея приклеить магнитную ленту. Не забывайте регулярно поливать свою микро-оранжерею.


Оригинально смотрятся магниты на холодильник, сделанные из полимерной глины. Для этого кроме глины понадобятся: скалка, формочки для выпечки, наждачная бумага, штампы и подушечка с чернилами, магниты и термоклеевой пистолет.

Полимерную глину раскатываем скалкой до толщины 5 см, наносим узоры при помощи штампов и разрезаем формочками для выпечки на разные интересные фигурки. Глина будет сохнуть примерно сутки, после чего нужно наждачкой счистить неровности и приклеить магниты.


Магниты для штор своими руками

Если хотите добавить в свой дом уют и красоту, нужно срочно узнать, как делают магниты для штор своими руками. Такая деталь интерьера несет не только декоративную функцию, но и является вполне практичной вещью.

Изготовление такого магнита практически ничем не отличается от тех, что крепятся на холодильник. Две половинки его нужно соединить между собой веревочкой или лентой. Чтоб прикрепить такое украшение к шторам, нужно присобрать ткань и защепить ее половинками магнита с двух сторон.


Чтобы украсить свой дом, не обязательно покупать дорогие аксессуары. Некоторые мелочи помогут оживить интерьер, а сделать их очень легко. Например, внешний вид вашей кухни сильно изменится благодаря… магнитам на дверце холодильника.

Сделать магнит на холодильник своими руками можно достаточно быстро, и для этого вам не потребуется никаких особенных материалов.

Простой и яркий магнит на холодильник своими руками

Что вам потребуется:

  • круглые магниты,
  • стеклянные или пластиковые кружочки такого же размера,
  • клей,
  • интересные картинки (их вы можете вырезать из журналов или нарисовать сами).

Сделать такие интересные магнитики будет легче легкого. Вам всего лишь нужно приклеить к магниту выбранную картинку, дождаться, пока высохнет клей, и приклеить на картинку стеклянный кружочек.

Как только клей полностью высохнет, ваш магнит готов.

Живое растение-магнит на холодильник своими руками

Что вам потребуется:

  • магниты,
  • пробки от винных бутылок,
  • клеевой пистолет,
  • земля,
  • маленькие растения,
  • отвертка.

Для начала вам нужно будет сделать небольшое отверстие в верхней части пробки при помощи отвертки. Далее это отверстие расширяем с помощью ножа (очень аккуратно, стараясь не зацепить стенки пробки).

Пробку прикрепляем к магниту с помощью клеевого пистолета.

После этого вам нужно в получившиеся углубления аккуратно насыпать землю и посадить растения. Таким образом на вашем холодильнике появятся магниты с живыми растениями. Не забывайте их регулярно поливать. Как только растения заметно увеличатся в размерах и перестанут помещаться в пробках, пересадите их в горшочки. А в пробки нужно будет засыпать другую землю и посадить новые растения.

«Тканевый» магнит на холодильник своими руками

Что вам потребуется:

  • магниты,
  • иголка,
  • кусочки ткани,
  • нитки в цвет.

Возьмите кусочек ткани и вырежьте из неё кружок, диаметр которого будет в 3 раза больше, чем диаметр вашего магнита. Теперь вам нужно сшить «чехол» для магнита. Заверните край тканевой заготовки и прошейте его. В получившийся «чехол» вам нужно положить магнит и аккуратно стянуть ниткой ткань.

На кончике нитки завяжите узелок и обрежьте лишнее.

Такой магнит будет отлично смотреться на вашем холодильнике. Тканевый «чехол» защитит ваш холодильник от царапин. А при желании вы можете поменять его без особого труда.

Магнит-прицепка на холодильник своими руками

Что вам потребуется:

  • магнитная лента,
  • акриловые краски,
  • деревянные прищепки,
  • тонкая кисточка,
  • блестки (по желанию).

Сделать такие магниты довольно просто. Вам нужно украсить прищепки с помощью красок и кисти (вы можете сделать одинаковый рисунок на всех прищепках или же разрисовать их разными цветами). Если вы хотите, чтобы магниты получились яркими и привлекающими к себе внимание, то используйте блестки. К обратной стороне каждой прищепки нужно приклеить магнитную ленту.

Ваши магниты-прищепки готовы. Они помогут аккуратно зафиксировать фотографии или записки.

Магнит из полимерной глины на холодильник своими руками

Что вам потребуется:

  • магниты,
  • полимерная глина,
  • скалка (можно заменить стеклянной банкой),
  • формы для выпечки,
  • штампы,
  • наждачная бумага,
  • подушечка с чернилами,
  • клеевой пистолет.

Для начала вам нужно раскатать полимерную глину при помощи скалки. У вас должен получиться пласт из глины толщиной около 0,5 см. Воспользуйтесь штампами и нанесите на этот пласт различные узоры в хаотичном порядке (так, чтобы они не перекрывали друг друга). Если у вас есть подушечка с чернилами, то вы сможете придать узорам выбранный цвет.

После этого с помощью формочек для выпечки вырежьте из глиняного пласта различные заготовки для будущих магнитов.

Ознакомьтесь с инструкцией, написанной на упаковке с полимерной глиной. В зависимости от того, что там указано, оставьте заготовки сохнуть или же запеките их в духовом шкафу.

Когда заготовки будут готовы, тщательно обработайте их наждачной бумагой и приклейте к той стороне, на которой нет узора, магниты. Дайте клею высохнуть и можете пользоваться готовыми магнитами из полимерной глины.

Деревянный магнит на холодильник своими руками

Что вам потребуется:

  • маленькие магниты,
  • ветки дерева,
  • наждачная бумага,
  • пила для дерева,
  • суперклей,
  • дрель и сверло по дереву.

Вам нужно будет распилить ветку на кусочки толщиной около 2,5 сантиметров, затем обработать все стороны заготовки наждачной бумагой. При помощи дрели в центре каждой заготовки сделайте небольшое отверстие для магнита. Он должен помещаться в него полностью. Нанесите клей на магнит и вставьте его в отверстие. Через 6 часов, когда клей полностью высохнет, вы можете вешать магниты на холодильник.

Магниты на холодильник из стекляшек

В домашних условиях: способ первый

Есть два варианта изготовления, каждый из которых имеет свои особенности. Вариант первый основывается на магнитном виниле и его применении. Берется винил, толщина которого должна быть не меньше 0,4 мм. Можно выбрать образец с глянцевым или матовым покрытием. А потом распечатать изображения на принтере (как обычные фотографии). Плюсами этого метода являются его простота и достаточно быстрое изготовление. Но не следует забывать о недостатках, так как сделать магнит будет не столь уж просто. Во-первых, небольшая толщина дает и небольшое притяжение. Во-вторых, это довольно дорогое удовольствие. В-третьих, качество таких магнитиков оставляет желать лучшего. Причиной этого является именно отпечаток принтера. Такой способ подходит для разовых заказов, когда нужен всего лишь один или два магнита.

Второй способ

Второй способ имеет другую технику выполнения. Он больше подойдет в том случае, если вы хотите узнать, как сделать магнит. Распечатываются обычные изображения (можно на фотобумаге, а можно и на обычном картоне). Затем нужно изображение заламинировать. Когда картинка готова, покупается магнит из винила и приклеивается к нашему ламинированному изображению.

Что вам необходимо иметь?

Оба эти способа хороши для изготовления в домашних условиях. Все, что вам потребуется для производства таких магнитов, это:
— Компьютер (обязательно наличие программы для редактирования изображений; на сегодняшний день самой лучшей является «Фотошоп»).
— Цветной струйный принтер (качество, конечно, должно быть хорошим).

Инструменты для резки. Здесь можно выделить несколько нужных разновидностей. Винил легко режется даже обычными ножницами, но для того чтобы края магнитов были ровными, желательно воспользоваться специальными приспособлениями, например, роликовым резаком. Если позволяют средства, можно приобрести и режущий плоттер. Он позволит сэкономить исходный материал (потому что изображения можно будет подгонять под существующий формат).

Как сделать мощный магнит?
Для начала нужно найти исходную форму. Можно взять уже готовые скульптуры или медальоны, а можно найти скульптора-любителя и заказать изделия ему. На основе полученного макета делаем заготовочные формы. Желательно использовать для этой цели латекс, так как эти формы будут использоваться несколько раз.

Рекомендации о том, как сделать магнит
1. Форма не должна иметь изъянов, так как тогда магнит получится некачественным.
2. Заготовка должна быть объемной с одной стороны и иметь ровную поверхность для крепления с другой.

Выбор материала

Теперь следует выбрать материал для самого магнита. Это может быть полихлорвинил, различные смолы и пластмассы, а можно смешать гипс с клеем ПВА. Осталось залить готовый материал в формы и откачать вакуумным насосом воздух. После того как магнит застынет, окрашиваем его (желательно применять для этого жидкий пластик). Последний этап заключается в приклеивании нашего изображения к заготовке. С помощью этих нехитрых советов вопрос о том, как сделать магнит, больше не будет вас волновать.

Магниты делятся на несколько видов: постоянные, электро- и временные. Они отличаются между собой характеристиками, долговечностью и особенностью эксплуатации.

Постоянные магниты
Наибольшую популярность получили постоянные магниты — именно их мы подразумеваем, говоря о магнитах вообще. Главная их особенность в том, что они сохраняют свой магнитный заряд на протяжении долгого времени. Как долго и с какой силой прослужит этот элемент, зависит от того, из чего сделан магнит.

Самые мощные магниты — неодимовые


Их изготавливают из разных сплавов металлов:
  • Неодима, бора и железа. Такие элементы называют супермагнитами , поскольку они долго сохраняют эксплуатационные характеристики и размагничиваются со скоростью 1-2% за 100 лет. Размагнитить неодим почти невозможно.
  • Самария и кобальта — за счет устойчивости к агрессивной среде и воздействию высоких температур, активно используется в военной промышленности. По своим эксплуатационным особенностям похож на неодимовые аналоги.
  • Альнико — сплав алюминия, кобальта и никеля. Легкий и термоустойчивый материал, но быстро размагничивающийся под действием другого магнитного поля.
  • Магнитопласты — состоят из полимеров, магнитного порошка и всевозможных добавок. В отличие от всех остальных видов, эти магниты легко поддаются обработке, пластичны и эластичны. Благодаря этому из них создают изделия сложной формы и экспериментируют с расположением полюсов. Мощность таких элементов зависит от количества магнитного порошка в составе магнитной смеси, которая может достигать 94% от массы готового изделия.
  • Ферриты — сплав железа с другими металлами. Наиболее распространенный вид, так как недорог в производстве и имеет широкую сферу эксплуатации, однако при воздействии высоких температур довольно быстро теряет свои свойства.
Особую популярность в последнее время приобретают неодимовые магниты, поскольку они в разы превосходят стандартные ферритовые по своим возможностям. Многие интересуются, из чего делают неодимовые магниты, чтобы воспроизвести их в домашних условиях. Но без специального оборудования и знаний это невозможно.

Временные магниты
Еще один интересный вопрос — из чего делают временный магнит. Для этого используют любой металлический предмет. Например, скрепку, ножницы, отвертку и др. Если ненадолго поднести его к источнику мощного магнитного поля или другому сильному магниту, то эта металлическая деталь временно переймет его магнитные свойства. Но выходя из-под действия этого поля, свойства мгновенно теряются. Такие элементы активно используются в электромеханике и автомобилестроении.
Электромагниты
В отличие от постоянных, имеют магнитное поле только при прохождении через них электричества. Такие магниты изготавливают из металлической заготовки. Подойдет любой образец железа или его сплавы, которые хорошо магнитятся — он выступает в роли сердечника. Проверить железный кусок на возможность выступить в роли источника электромагнитного поля просто — используйте стандартный магнитик с холодильника. Если он притягивается к железяке, то она подходит на роль сердечника. Этот брусок обматывают медной проволокой, изолировав предварительно один металл от другого, а потом подключается источник тока. Электромагниты легко сделать самостоятельно, следуя простой инструкции.


Самый простой электромагнит делается за 5 минут из гвоздя, проволоки и батарейки


В отличие от всех остальных видов, электромагниты меняют характеристики под воздействием электрического тока — регулируется мощность устройства, направление полюсов. Его используют в электроустройствах, в моторах и генераторах, в промышленности при транспортировке металлических грузов. А народные умельцы создают множество вариантов самодельных конструкций.

Человек впервые познакомился с магнитом еще в древности. Однако очень быстро этот естественный камень перестал удовлетворять потребности людей. Именно тогда и была разработана технология изготовления магнитов. Конечно, с тех пор прошло много времени. Технология значительно изменилась, и теперь появилась возможность изготовить магнит в домашних условиях. Для этого не нужно обладать особенными навыками и знаниями. Достаточно иметь под рукой все необходимые материалы и инструменты. Итак, изготовление магнита выглядит следующим образом.

Магнитомягкие материалы

Все материалы, способные к намагничиванию, можно разделить на магнитомягкие и магнитотвердые. Между ними существует значительная разница. Так, магнитомягкие материалы сохраняют магнитные свойства недолго.

Можно провести эксперимент: проведите несколько раз по сильному магниту железным брусочкам. В результате материал приобретет свойства притягивать другие металлические предметы. Однако изготовление обладающего этими способностями, в данном случае невозможно.

Магнитотвердые материалы

Подобные материалы получаются в результате намагничивания обычного куска железа. В данном случае свойства сохраняются значительно дольше. Однако они полностью исчезают при ударе предмета о достаточно твердую поверхность. Также разрушаются, если нагреть материал до 60 градусов.

Что понадобится

В заключение

Изготовление постоянных магнитов в домашних условиях — процесс достаточно простой. Однако при использовании определенных схем следует соблюдать аккуратность.

Самым мощным из постоянных магнитов считается неодимовый. Изготовить его в домашних условиях можно, однако для этого требуется заготовка из редкоземельного металла — неодима. Помимо этого, применяют сплав бора и железа. Такая заготовка намагничивается в магнитном поле. Стоит отметить, что такое изделие обладает огромной силой и теряет только 1 процент своих свойств в течение ста лет.

В чем разница между неодимовыми и керамическими магнитами?


Неодимовые (также известные как редкоземельные) магниты в последние годы становятся все более популярными как в развлекательных, так и в коммерческих целях. Несмотря на небольшой размер, они обладают исключительной силой, которой нет в традиционных керамических магнитах. Неодимовые магниты часто используются в детских игрушках, а также в коммерческом оборудовании и принадлежностях. Итак, чем они отличаются от керамических магнитов?

Магниты: основы

Как вы, возможно, уже знаете, магнит — это, по сути, объект, который генерирует магнитное поле.Это поле позволяет магниту притягивать различные металлы через воздух. Магниты могут встречаться в природе в природе или же они могут быть созданы человеком искусственно. Хотя существует несколько различных типов магнитов — как естественных, так и искусственных, — два самых популярных искусственных магнита включают керамический и неодимовый

.

Керамические и неодимовые магниты считаются «постоянными» магнитами, что означает, что они будут выдерживать магнитное поле в течение многих лет, если они не будут повреждены или сломаны иным образом. С учетом сказанного, однако, неодим значительно прочнее своего керамического аналога.

Керамические магниты

Керамические магниты уже давно являются предпочтительным выбором производителей. В начале 1950-х годов исследователи начали экспериментировать с использованием керамических материалов для создания магнитов. Так появилось первое поколение искусственных магнитов, созданных руками человека, что позволило производителям создавать магниты самых разных форм и размеров. Смеси керамических материалов были разлиты в формы, чтобы сформировать этот недорогой, но эффективный магнит. Помимо керамики, магниты также делались из феррита стронция и бария.

Неодимовые магниты

По другую сторону забора находятся неодимовые магниты, которые являются одним из двух разных типов редкоземельных магнитов. Первоначально разработанные в 1970-х годах, они значительно сильнее керамических магнитов, что позволяет использовать их в самых разных областях. Но есть и другие причины выбрать неодим вместо керамики, в том числе его повышенная устойчивость к термическому напряжению и большая долговечность.

Однако имейте в виду, что керамические магниты по-прежнему обладают некоторыми собственными преимуществами, включая простоту намагничивания.Поскольку их легче намагничивать (создавать), можно ожидать, что керамические магниты будут стоить меньше, чем их неодимовые аналоги. Кроме того, керамические магниты обладают высокой устойчивостью к коррозии, устраняя необходимость во втором или третьем слое защитного покрытия.

Monroe имеет как неодимовые, так и керамические магниты.

См. Неодимовые магниты Монро и Керамические магниты

Предупреждение о безопасности для неодимовых магнитов

Неодимовые магниты — самые сильные и мощные магниты на Земле, и удивительно сильная сила между ними может поначалу застать вас врасплох.

Просмотрите этот контрольный список, чтобы помочь вам правильно обращаться с этими магнитами и избежать потенциально серьезных травм, а также повреждения самих магнитов.

Неодимовые магниты могут перепрыгивать, защемлять кожу и вызывать серьезные травмы.

Неодимовые магниты будут подпрыгивать на расстоянии от нескольких дюймов до нескольких футов друг от друга. Если вам мешает палец, он может сильно защемиться или даже сломаться.

Неодимовые магниты хрупкие, их легко разбить.

Неодимовые магниты хрупкие и могут отслаиваться, раскалываться, трескаться или раскалываться, если им позволить столкнуться вместе, даже на расстоянии нескольких дюймов друг от друга. Несмотря на то, что они сделаны из металла и покрыты блестящим никелированием, они не такие твердые, как сталь.

Разбивающиеся магниты могут подбрасывать в воздух маленькие острые металлические предметы с большой скоростью. Рекомендуется защита глаз.

Храните неодимовые магниты в недоступном для детей месте.

Неодимовые магниты — это не игрушки.Не позволяйте детям трогать их или играть с ними. Маленькие магниты могут представлять серьезную опасность удушья. Если проглотить несколько магнитов, они могут прикрепиться друг к другу через стенки кишечника, вызывая серьезные травмы и даже смерть.

Держите неодимовые магниты вдали от людей с кардиостимулятором.

Неодимовые магниты создают вокруг себя сильные магнитные поля, которые могут мешать работе кардиостимуляторов, ИКД и других имплантированных медицинских устройств. Это связано с тем, что многие из этих устройств сделаны с функцией, которая отключает устройство в магнитном поле.

Держите неодимовые магниты вдали от магнитных носителей.

Сильные магнитные поля, исходящие от неодимовых магнитов, могут повредить магнитные носители, такие как кредитные карты, магнитные идентификационные карты, кассеты, видеокассеты и другие подобные устройства. Они также могут повредить старые телевизоры, видеомагнитофоны, компьютерные мониторы и ЭЛТ-дисплеи.

Держите неодимовые магниты подальше от GPS-навигатора и смартфона.

Магнитные поля мешают работе компасов или магнитометров, используемых в навигации для воздушного и морского транспорта, а также внутренних компасов смартфонов и устройств GPS.

Избегайте контакта с неодимовыми магнитами, если у вас аллергия на никель.

Исследования показывают, что небольшой процент людей страдает аллергией на некоторые металлы, включая никель. Аллергическая реакция часто проявляется покраснением и кожной сыпью. Если у вас аллергия на никель, попробуйте надеть перчатки или не прикасаться непосредственно к никелированным неодимовым магнитам.

Неодимовые магниты могут размагничиваться при высоких температурах.

Хотя было доказано, что магниты сохраняют свою эффективность до 80 ° C или 175 ° F, эта температура может варьироваться в зависимости от марки, формы и применения конкретного магнита.

Пыль и порошок неодимового магнита легко воспламеняются.

Избегайте сверления или обработки неодимовых магнитов. При измельчении в пыль или порошок этот материал легко воспламеняется.

Неодимовые магниты могут вызывать коррозию.

Наши магниты покрыты никелем, и это покрытие обеспечивает достаточную защиту для большинства применений. Но помните, неодимовые магниты не являются водонепроницаемыми. Они ржавеют или разъедают в присутствии влаги.При использовании под водой, на открытом воздухе или во влажной среде они могут подвергнуться коррозии и потерять магнитную силу.

Рекомендации по безопасному обращению с неодимовыми магнитами

  • При работе с магнитами надевайте защитные очки и рабочие перчатки (при необходимости).
  • Будьте внимательны при разделении магнитов или обращении с ними.
  • Чтобы отделить магниты, возьмитесь за внешний магнит, снимите его со стопки и быстро потяните.
  • Работайте на металлическом столе или на металлической поверхности, чтобы магниты оставались там, где вы их установили, и не прыгали вместе.
  • Если в обеих руках магниты, не забывайте держать руки далеко друг от друга.
  • Не сверлите и не обрабатывайте неодимовые магниты.
  • При серьезных травмах немедленно обратитесь за медицинской помощью.
  • Неодимовые магниты сохранят свой магнетизм и целостность в течение десятилетий при правильном обращении, использовании и защите.

Перспективы и перспективы редкоземельных постоянных магнитов

https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.11.034Получить права и содержание

Аннотация

Редкоземельные постоянные магниты представляют собой зрелую технологию, но шок 2011 года Кризис редкоземельных элементов привел к переоценке многих идей 1980-х и 1990-х годов о возможных новых твердых магнитах, содержащих мало или совсем не содержащих редкоземельных элементов (или тяжелых редкоземельных элементов).Магниты Nd – Fe – B были тщательно и умело оптимизированы для широкого спектра применений, в которых требуются высокие характеристики по разумной цене. Sm – Co — это предпочтительный материал, когда требуется высокотемпературная стабильность, а магниты Sm – Fe – N находят свое применение в некоторых нишевых приложениях. Возможности улучшения этих основных материалов путем замещения были достаточно тщательно изучены, и влияние технологий обработки на микроструктуру и гистерезис в значительной степени изучено.Большой идеей прошлого поколения, которая обладала реальным потенциалом для значительного увеличения рекордного энергетического продукта, был ориентированный жесткий / мягкий нанокомпозитный магнит с обменной пружиной; однако это оказалось очень трудно реализовать. Тем не менее, эта область развивалась, и инновации процветали в других областях. Например, электрический личный транспорт прошел путь от миллионов электрических велосипедов до точки, когда легковые и грузовые автомобили с электрическими приводами становятся мейнстримом, и, похоже, готов положить конец доминированию двигателей внутреннего сгорания.По мере того, как ограничения конкретных постоянных магнитов становятся более ясными, изобретательность и воображение используются для их создания и для наиболее эффективного использования доступного сочетания редкоземельных ресурсов. Огромные новые рынки робототехники манят, и возможности, предлагаемые аддитивным производством, только начинают изучаться. Разрабатываются новые методы повышения стабильности магнита при повышенных температурах, и теперь предусматривается комплексная многофункциональность твердых магнитов с другими полезными свойствами.Эти темы подробно описаны здесь на различных примерах.

Ключевые слова

Редкоземельные магниты

Магнитная анизотропия

Коэрцитивная сила

Энергетический продукт

Магнитные композиты

Аддитивное производство

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2020 AUTHOR. Опубликовано Elsevier LTD от имени Китайской академии инженерии и высшего образования Press Limited.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Руководство по проектированию постоянных магнитов | Рекомендации по проектированию магнитов

Соображения по проектированию, конструированию и производству магнитов

1.0 Введение

Магниты являются важной частью нашей повседневной жизни, выступая в качестве основных компонентов во всем: от электродвигателей, громкоговорителей, компьютеров, проигрывателей компакт-дисков, микроволновых печей и семейного автомобиля до контрольно-измерительных приборов, производственного оборудования и исследований. Их вклад часто упускается из виду, потому что они встроены в устройства и обычно находятся вне поля зрения.

Магниты действуют как преобразователи, преобразуя энергию из одной формы в другую без постоянной потери собственной энергии.Общие категории функций постоянного магнита:

  1. Механическое к механическому — притяжение и отталкивание. Примеры применений, в которых это используется: магнитные сепараторы, удерживающие устройства, магнитные приводы крутящего момента и магнитные подшипники.
  2. Mechanical to Electrical — преобразование движения в электрическую энергию. Примеры приложений — генераторы, магнето и микрофоны.
  3. От электрического к механическому — преобразование электрической энергии в движение.Примеры приложений: двигатели, измерители, реле, исполнительные механизмы, громкоговорители и устройство отклонения заряженных частиц, лампы бегущей волны, ионные насосы и циклотроны.
  4. Mechanical to Heat — преобразование движения в тепловую энергию. Примером применения являются вихретоковые нагреватели.
  5. Специальные эффекты — такие как сопротивление магнето, устройства на эффекте Холла и магнитный резонанс.

В следующих разделах дается краткое представление о конструкции и применении технических постоянных магнитов.Команда дизайнеров и инженеров Integrated Magnetics будет рада помочь вам в дальнейшем в ваших приложениях, связаться с нами или отправить нам запрос ценового предложения и сообщить, чем мы можем помочь.

2.0 Современные магнитные материалы

Существует четыре класса современных выпускаемых на рынок магнитов, каждый в зависимости от состава материала. В каждом классе есть группа марок со своими магнитными свойствами. Вот эти общие классы:

  1. Неодим Железо Бор
  2. Самарий Кобальт
  3. Керамика
  4. Алнико

NdFeB и SmCo вместе известны как редкоземельные магниты, потому что оба они состоят из материалов группы редкоземельных элементов.

  • Неодим Железо Бор (общий состав Nd 2 Fe 14 B, часто сокращенно NdFeB) является самым последним коммерческим дополнением к семейству современных магнитных материалов. При комнатной температуре магниты из NdFeB демонстрируют самые высокие свойства из всех магнитных материалов.
  • Самарий Кобальт производится в двух составах: Sm 1 Co 5 и Sm 2 Co 17 — часто называемые типами SmCo 1: 5 или SmCo 2:17.Типы 2:17 с более высокими значениями H ci обладают большей внутренней стабильностью, чем типы 1: 5.
  • Феррит
  • , также известный как керамические магниты (общий состав BaFe 2 O 3 или SrFe 2 O 3 ), продается с 1950-х годов и продолжает широко использоваться сегодня из-за их низкой стоимости. Особой формой ферритового магнита является «гибкий» материал, полученный путем связывания ферритового порошка в гибкую связку.
  • Магниты Alnico (общий состав Al-Ni-Co) были коммерциализированы в 1930-х годах и широко используются до сих пор.

Эти материалы обладают рядом свойств, которые подходят для самых разных областей применения. Нижеследующее предназначено для того, чтобы дать широкий, но практический обзор факторов, которые необходимо учитывать при выборе подходящего материала, марки, формы и размера магнита для конкретного применения. В таблице ниже показаны типичные значения основных характеристик для выбранных марок различных материалов для сравнения. Эти значения будут подробно обсуждаться в следующих разделах. (верх)

Таблица 2.1. Сравнение материалов магнитов

Материал

Марка Br Hc Hci BHmax Tмакс (° C) *

NdFeB

39H 12 800 12 300 21 000 40 150

SmCo

26 10 500 9 200 10 000 26 300

NdFeB

B10N 6 800 5,780 10 300 10 150

Алнико

5 12 500 640 640 5.5 540

Феррит

8 3 900 3 200 3 250 3,5 300

Гибкий

1 1,600 1,370 1,380 0,6 100

* T max (максимальная практическая рабочая температура) приведен только для справки.Максимальная практическая рабочая температура любого магнита зависит от схемы, в которой он работает.

3,0 Единицы измерения

Распространены три системы единиц измерения: система СИ (сантиметр, грамм, секунда), система СИ (метр, килограмм, секунда) и английская (дюйм, фунт, секунда). Здесь мы использовали систему cgs для магнитных единиц, если не указано иное. (верх)

Таблица 3.1 Единицы измерения Системы

Блок Символ cgs Система Система SI Английская система

Флюс

Φ Максвелл Вебер Максвелл

Плотность потока

B гаусс тесла линий / дюйм 2

Магнитодвижущая сила

F гилберт ампер-виток ампер-виток

Сила намагничивания

H эрстед Ампер-виток / м ампер-витков / дюйм

Длина

л см м в

Проницаемость вакуума

µ v 1 0.4π x 10 -6 3,192

Таблица 3.2 Коэффициенты пересчета

Умножить

По Получить

дюймов

2,54 см

линий / дюйм 2

0.155 гаусс

линий / дюйм 2

1,55 x 10 -5 тесла

гаусс

6,45 линий / дюйм 2

гаусс

0 -4 тесла

гильбертов

0.79577 ампер-витков

эрстед

79,577 Ампер-виток / м

ампер витков

0,4π гильберт

ампер-витков / дюйм

0,495 эрстед

ампер-витков / дюйм

39.37 Ампер-виток / м

мега гаусс эрстед

7.

кДж / м 3

Щелкните здесь, чтобы просмотреть интерактивную версию этой таблицы преобразования.

4.0 Рекомендации по проектированию

Основные проблемы конструкции постоянных магнитов вращаются вокруг оценки распределения магнитного потока в магнитной цепи, которая может включать постоянные магниты, воздушные зазоры, проводящие элементы с высокой проницаемостью и электрические токи.Точные решения для магнитных полей требуют сложного анализа многих факторов, хотя приближенные решения возможны на основе некоторых упрощающих предположений. Получение оптимальной конструкции магнита часто требует опыта и компромиссов. (верх)

4.1 Анализ методом конечных элементов

Программы моделирования

Finite Element Analysis (FEA) используются для анализа магнитных проблем, чтобы прийти к более точным решениям, которые затем могут быть протестированы и адаптированы к прототипу магнитной структуры.Используя модели FEA, можно рассчитать плотности потока, крутящие моменты и силы. Результаты могут быть выведены в различных формах, включая графики векторных магнитных потенциалов, карты плотности потока и графики пути потока. Команда разработчиков и инженеров Integrated Magnetics имеет обширный опыт работы со многими типами магнитных конструкций и может помочь в разработке и исполнении моделей FEA. Чтобы узнать больше, посетите нашу страницу анализа методом конечных элементов. (верх)

4.2 Кривая B-H

Основой конструкции магнита является кривая B-H или петля гистерезиса, которая характеризует каждый материал магнита.Эта кривая описывает циклическую смену магнита в замкнутой цепи, когда он доводится до насыщения, размагничивается, насыщается в противоположном направлении, а затем снова размагничивается под действием внешнего магнитного поля.

Второй квадрант кривой B-H, обычно называемый «кривой размагничивания», описывает условия, при которых постоянные магниты используются на практике. Постоянный магнит будет иметь уникальную статическую рабочую точку, если размеры воздушного зазора фиксированы и если любые соседние поля поддерживаются постоянными.В противном случае рабочая точка будет перемещаться по кривой размагничивания, способ которой должен быть учтен при проектировании устройства.

Три наиболее важных характеристики кривой BH — это точки, в которых она пересекает оси B и H (при B r — остаточная индукция — и H c — коэрцитивная сила — соответственно) и точка при которые произведение B и H являются максимальными (BH max — максимальное энергетическое произведение). B r представляет собой максимальный магнитный поток, который магнит может создать в условиях замкнутой цепи.В реальной полезной работе постоянные магниты могут только приблизиться к этой точке. H c представляет собой точку, в которой магнит размагничивается под действием приложенного извне магнитного поля. BH max представляет собой точку, в которой произведение B и H на плотность энергии магнитного поля в воздушном зазоре, окружающем магнит, является максимальным. Чем выше это произведение, тем меньше должен быть объем магнита. При проектировании также следует учитывать изменение кривой B-H в зависимости от температуры.Этот эффект более подробно рассматривается в разделе «Стабильность постоянного магнита». (верх)

При построении кривой B-H значение B получается путем измерения общего потока в магните (φ) и последующего деления его на площадь полюса магнита (A) для получения плотности потока (B = φ / A). Общий поток складывается из потока, создаваемого в магните намагничивающим полем (H), и собственной способности материала магнита создавать больший поток из-за ориентации доменов.Таким образом, магнитная индукция магнита состоит из двух компонентов, одна из которых равна приложенной H, а другая создается внутренней способностью ферромагнитных материалов создавать магнитный поток. Собственная магнитная индукция обозначается символом B i , где общий поток B = H + B i , или, B i = B — H. В нормальных рабочих условиях внешнее намагничивающее поле отсутствует, и магнит работает во втором квадранте, где H имеет отрицательное значение. Хотя это строго отрицательное число, H обычно называют положительным числом, и поэтому в обычной практике B i = B + H.Можно построить как внутреннюю, так и нормальную кривую B-H. Точка, в которой собственная кривая пересекает ось H, представляет собой внутреннюю коэрцитивную силу и обозначается символом H c i . Высокие значения H c i являются показателем стабильности материала магнита. Нормальная кривая может быть получена из внутренней кривой и наоборот. На практике, если магнит работает в статическом режиме без внешних полей, нормальной кривой будет достаточно для целей проектирования.При наличии внешних полей нормальная и внутренняя кривые используются для определения изменений внутренних свойств материала. (верх)

4.3 Расчет магнита

При отсутствии возбуждения катушки длину магнита и площадь полюса можно определить по следующим уравнениям:

Уравнение 1
и

Уравнение 2
где:

  • B м = плотность потока в рабочей точке ,
  • H м = сила намагничивания в рабочей точке ,
  • A г = площадь воздушного зазора ,
  • L г = длина воздушного зазора ,
  • B г = плотность потока зазора ,
  • A м = площадь полюса магнита ,
  • L м = длина магнита .

Комбинируя два уравнения, коэффициент проницаемости P c можно определить следующим образом:

Уравнение 3

Строго,

, где µ — проницаемость среды, а k — коэффициент, учитывающий утечку и сопротивление, которые зависят от геометрии и состава магнитной цепи.

(коэффициент внутренней проницаемости P ci = B i / H.Поскольку нормальный коэффициент проницаемости P c = B / H, а B = H + B i , P c = (H + B i ) / H или P c = 1 + B i / Н. Несмотря на то, что значение H во втором квадранте на самом деле отрицательное, H обычно называют положительным числом. Принимая во внимание это соглашение, P c = 1 — B i / H или B i / H = P ci = P c + 1. Другими словами, коэффициент внутренней проницаемости равен к нормальному коэффициенту проницаемости плюс 1.Это полезное соотношение при работе с магнитными системами, которые связаны с наличием внешних полей.) (вверху)

Коэффициент проницаемости — это полезное соотношение первого порядка, помогающее указать на подходящий материал магнита и приблизительные размеры магнита. Цель хорошей конструкции магнита обычно состоит в том, чтобы минимизировать требуемый объем материала магнита за счет работы магнита на BH max . Коэффициент проницаемости, при котором встречается BH max , указан в таблицах свойств материалов. (верх)

Мы можем сравнить различные магнитные материалы по общим характеристикам, используя уравнение 3 выше.

Учтите, что в данном воздушном зазоре требуется определенное поле, поэтому параметры B g , H g (сила намагничивания воздушного зазора), A g и L g известны.

  • Alnico 5 обладает способностью обеспечивать очень высокие уровни плотности магнитного потока B м , что часто желательно в электромеханических устройствах с высокими рабочими характеристиками.Однако это сопровождается низкой коэрцитивной силой H м , и поэтому потребуется немалая длина магнита.
  • Alnico 8 работает при более высокой силе намагничивания, H м , для чего требуется меньшая длина L м , но дает меньшее значение B м и, следовательно, требуется большая площадь магнита A м .
  • Редкоземельные материалы предлагают от разумных до высоких значений плотности потока при очень высоких значениях силы намагничивания. Следовательно, необходимы очень короткие магниты, и требуемый объем этого материала будет небольшим.
  • Феррит
  • работает при относительно низких плотностях магнитного потока, и поэтому ему потребуется соответственно большая площадь поверхности полюса, A м .

Метод коэффициента проницаемости с использованием кривых размагничивания позволяет первоначальный выбор материала магнита в зависимости от доступного пространства в устройстве, что определяет допустимые размеры магнита. (верх)

4.3.1 Расчет плотности потока на центральной линии магнита

Щелкните здесь, чтобы рассчитать магнитную индукцию прямоугольных или цилиндрических магнитов в различных конфигурациях.

Для магнитных материалов с прямолинейными кривыми нормального размагничивания, таких как редкоземельные элементы и керамика, можно с достаточной точностью рассчитать плотность потока на расстоянии X от поверхности полюса (где X> 0) на центральной линии магнита при различных условиях. условий.

а. Цилиндрические магниты

Уравнение 4

В таблице 4.3.1 показаны расчеты плотности потока для магнита диаметром 0,500 дюйма на 0.Длина 250 дюймов на расстоянии 0,050 дюйма от поверхности полюса для различных материалов. Обратите внимание, что вы можете использовать любую единицу измерения для размеров; поскольку уравнение представляет собой соотношение размеров, результат будет одинаковым для любой системы единиц. Результирующая плотность потока выражается в гауссах. (верх)

Таблица 4.3.1 Плотность потока в зависимости от материала
Материал и марка Плотность остаточного флюса, Br Поток на расстоянии 0.050 «от поверхности магнита
Керамика 1 2,200 629
Керамика 5 3 950 1,130
SmCo 18 8 600 2,460
SmCo 26 10 500 3 004
NdFeB 35 12 300 3,518
NdFeB 42H 13 300 3 804

б.Прямоугольные магниты

Уравнение 5 (где все углы указаны в радианах)

г. Для кольцевых магнитов

Уравнение 6

г. Для магнита на стальной задней пластине
Заменить 2L в приведенных выше формулах.

эл. Для одинаковых магнитов, обращенных друг к другу в позициях притяжения
Значение B x в центре зазора вдвое превышает значение B x в случае 3.В точке P B p представляет собой сумму B (x-p) и B (x-p) , где (X + P) и (X-P) заменяют X в случае 3. (вверху)

ф. Для одинаковых, скрученных магнитов, обращенных друг к другу в позиции притяжения
Замените 2L на L в случае 4 и примените ту же процедуру для вычисления B p .

4.3.2 Расчет сил

Силу притяжения, прилагаемую магнитом к ферромагнитному материалу, можно рассчитать по формуле:

Уравнение 7

где F — сила в фунтах, B — плотность потока в килогауссах, а A — площадь полюса в квадратных дюймах.Вычисление B — сложная задача, если это нужно делать строго. Однако можно приблизительно оценить удерживающую силу некоторых магнитов, контактирующих с куском стали, используя соотношение:

Уравнение 8

, где B r — остаточная магнитная индукция материала, A — площадь полюса в квадратных дюймах, а L м — магнитная длина.

Щелкните здесь, чтобы рассчитать приблизительное усилие прямоугольного или дискового магнита.

Эта формула предназначена только для определения порядка величины удерживающей силы, доступной от магнита с одним полюсом, находящимся в прямом контакте с плоской обработанной стальной поверхностью. Формула может использоваться только для материалов с линейной кривой размагничивания, то есть для редкоземельных и ферритовых материалов, и где длина магнита, L м , находится в пределах нормальных стандартных конфигураций магнита. (верх)

5.0 Стабильность постоянного магнита

Способность постоянного магнита поддерживать внешнее магнитное поле возникает из-за небольших магнитных доменов, «заблокированных» в своем положении кристаллической анизотропией внутри материала магнита.После установления первоначальной намагниченности эти положения удерживаются до тех пор, пока не будут действовать силы, превышающие те, которые блокируют домены. Энергия, необходимая для возмущения магнитного поля, создаваемого магнитом, варьируется для каждого типа материала. Постоянные магниты могут быть изготовлены с чрезвычайно высокими коэрцитивными силами (H c ), которые будут поддерживать выравнивание доменов в присутствии сильных внешних магнитных полей. Стабильность можно описать как повторяющиеся магнитные характеристики материала в определенных условиях в течение срока службы магнита.

Факторы, влияющие на стабильность магнита, включают время, температуру, изменения сопротивления, неблагоприятные поля, радиацию, удары, напряжение и вибрацию.

5.1 Время

Влияние времени на современные постоянные магниты минимально. Исследования показали, что постоянные магниты изменятся сразу после намагничивания. Эти изменения, известные как «магнитная ползучесть», происходят, когда менее стабильные домены подвержены колебаниям тепловой или магнитной энергии даже в термически стабильной среде.Это изменение уменьшается по мере уменьшения количества нестабильных доменов. Редкоземельные магниты вряд ли испытают этот эффект из-за их чрезвычайно высокой коэрцитивной силы. Долгосрочные исследования зависимости времени от магнитного потока показали, что недавно намагниченный магнит теряет незначительный процент своего магнитного потока в зависимости от возраста. За 100 000 часов эти потери находятся в диапазоне от практически нуля для материалов из самария и кобальта до менее 3% для материалов Alnico 5 при низких коэффициентах проницаемости. (верх)

5.2 Температура

Температурные эффекты делятся на три категории:

  • Обратимые потери.
  • Безвозвратные, но возмещаемые убытки.
  • Безвозвратные и безвозвратные убытки.
5.2.1 Обратимые убытки

Это потери, которые восстанавливаются, когда магнит возвращается к своей исходной температуре. Обратимые потери не могут быть устранены магнитной стабилизацией.Обратимые потери описываются обратимыми температурными коэффициентами (T c ), показанными в таблице 5.1. T c выражается в% на градус Цельсия. Эти цифры различаются для конкретных марок каждого материала, но являются репрезентативными для класса материала в целом. Из-за того, что температурные коэффициенты B r и H c значительно различаются, кривая размагничивания имеет «изгиб» при повышенных температурах. (верх)

Таблица 5.1 Обратимые температурные коэффициенты B r и H c
Материал T c B r T c H c
NdFeb -0,12 -0,6
SmCo -0,04 -0,3
Алнико -0.02 0,01
Керамика -0,2 0,3
5.2.2 Необратимые, но возмещаемые убытки

Эти потери определяются как частичное размагничивание магнита от воздействия высоких или низких температур. Эти потери могут быть восстановлены только путем повторного намагничивания и не восстанавливаются, когда температура возвращается к исходному значению. Эти потери возникают, когда рабочая точка магнита опускается ниже изгиба кривой размагничивания.Эффективная конструкция постоянного магнита должна иметь магнитную цепь, в которой магнит работает с коэффициентом магнитной проницаемости выше изгиба кривой размагничивания при ожидаемых повышенных температурах. Это предотвратит изменение производительности при повышенных температурах. (верх)

5.2.2 Безвозвратные и безвозвратные убытки

Металлургические изменения происходят в магнитах, подвергающихся воздействию очень высоких температур, и их невозможно исправить повторным намагничиванием. Таблица 5.2 показаны критические температуры для различных материалов, где:

  • T кюри — температура Кюри, при которой элементарные магнитные моменты рандомизируются и материал размагничивается; и
  • T max — это максимальные практические рабочие температуры * для основных классов материалов. Различные сорта каждого материала имеют значения, немного отличающиеся от значений, представленных здесь.

Таблица 5.2 Критические температуры для различных материалов
Материал T кюри * ° C (° F) T макс. * ° C (° F)
Неодим Железо Бор 310ºC (590ºF) 150ºC (302ºF)
Самарий Кобальт 750ºC (0382ºF) 300ºC (572ºF)
Алнико 860ºC (1580ºF 540ºC (1004ºF
Керамика 460ºC (860ºF) 300ºC (572ºF)

(* Температуры указаны в градусах Цельсия с эквивалентом по Фаренгейту в скобках.)

* Обратите внимание, что максимальная практическая рабочая температура зависит от рабочей точки магнита в цепи. Чем выше рабочая точка на кривой размагничивания, тем выше температура, при которой может работать магнит. (верх)

Гибкие материалы не включены в эту таблицу, поскольку связующие, которые используются для придания гибкости магниту, разрушаются до того, как произойдут металлургические изменения в порошке магнитного феррита, который придает гибким магнитам их магнитные свойства. (верх)

Частичное размагничивание магнита контролируемым воздействием повышенных температур стабилизирует магнит по температуре. Незначительное снижение плотности потока улучшает стабильность магнита, поскольку домены с низкой приверженностью к ориентации первыми теряют свою ориентацию. Стабилизированный таким образом магнит будет демонстрировать постоянный магнитный поток при воздействии эквивалентных или меньших температур. Более того, партия стабилизированных магнитов будет демонстрировать меньшее изменение магнитного потока по сравнению друг с другом, поскольку верхний конец колоколообразной кривой, которая характеризует нормальное изменение, будет приближаться к остальной части партии. (верх)

5.3 Изменения сопротивления

Эти изменения происходят, когда магнит подвергается изменениям магнитной проницаемости, таким как изменения размеров воздушного зазора во время работы. Эти изменения изменят сопротивление цепи и могут привести к тому, что рабочая точка магнита упадет ниже изгиба кривой, что приведет к частичным и / или необратимым потерям. Степень этих потерь зависит от свойств материала и степени изменения проницаемости. Стабилизация может быть достигнута путем предварительного воздействия на магнит ожидаемых изменений сопротивления.

5.4 Неблагоприятные поля

Внешние магнитные поля в режимах отталкивания создают размагничивающий эффект на постоянных магнитах. На редкоземельные магниты с коэрцитивной силой, превышающей 15 кЭ, таким образом воздействовать трудно. Однако Alnico 5 с коэрцитивной силой 640 Э столкнется с магнитными потерями при наличии любой силы магнитного отталкивания, включая аналогичные магниты. Применение ферритовых магнитов с коэрцитивной силой около 4 КЭ следует тщательно оценивать, чтобы оценить влияние внешних магнитных полей. (верх)

5.5 Излучение

Редкоземельные материалы обычно используются для отклонения пучка заряженных частиц, поэтому необходимо учитывать возможное радиационное воздействие на магнитные свойства. Исследования (A.F. Zeller и J.A. Nolen, Национальная сверхпроводящая циклотронная лаборатория, 09/87, и E.W. Blackmore, TRIUMF, 1985) показали, что SmCo и особенно Sm 2 Co 17 выдерживают излучение в 2-40 раз лучше, чем материалы NdFeB. SmCo демонстрирует значительное размагничивание при облучении пучком протонов от 10 9 до 10 10 рад.Было показано, что испытательные образцы NdFeB теряют всю свою намагниченность при 7 x 10 7 рад и 50% при дозе 4 x 10 6 рад. В общем, рекомендуется использовать магнитные материалы с высокими значениями H ci в радиационной среде, чтобы они работали с высокими коэффициентами проницаемости, P c , и чтобы они были защищены от прямого облучения тяжелыми частицами. Стабилизации можно добиться путем предварительного воздействия ожидаемого уровня радиации. (верх)

5.6 Удар, напряжение и вибрация

Ниже деструктивных пределов эти эффекты очень незначительны для современных магнитных материалов. Однако жесткие магнитные материалы по своей природе хрупкие и могут быть легко повреждены или расколоты при неправильном обращении. В частности, самарий Кобальт является хрупким материалом, поэтому при обращении необходимо соблюдать особые меры предосторожности, чтобы избежать повреждений. Тепловой удар, когда ферриты и самарий-кобальтовые магниты подвергаются воздействию высоких температурных градиентов, может вызвать трещины внутри материала, и его следует избегать. (верх)

6.0 Методы производства

Постоянные магниты изготавливаются одним из следующих способов:

  • Спекание (редкоземельные элементы, ферриты и алникосы)
  • Связывание под давлением или литье под давлением (редкоземельные элементы и ферриты)
  • Кастинг, (Alnicos)
  • Экструзия (связанный неодим и гибкий)
  • Календарь (гибкий)

Процесс спекания включает прессование мелких порошков под высоким давлением в выравнивающем магнитном поле, а затем спекание для плавления в твердую форму.После спекания форма магнита будет шероховатой, и ее необходимо будет обработать для достижения жестких допусков. Сложность форм, которые можно прессовать, ограничена. (верх)

Магниты из редкоземельных металлов

могут быть запрессованы в штамп (с приложением давления в одном направлении) или изостатически запрессованы (с одинаковым давлением во всех направлениях). Изостатически прессованные магниты обладают более высокими магнитными свойствами, чем прессованные магниты. Выравнивающее магнитное поле для прессованных магнитов может быть как параллельным, так и перпендикулярным направлению прессования.Магниты, запрессованные с выравнивающим полем, перпендикулярным направлению прессования, обладают более высокими магнитными свойствами, чем прессованная форма с параллельным расположением. (верх)

Редкоземельные и ферритовые магниты также можно изготавливать путем соединения под давлением или литья под давлением магнитных порошков в несущей матрице. Плотность магнитного материала в этой форме ниже, чем в чистой спеченной форме, что приводит к более низким магнитным свойствам. Однако магниты на связке или литье под давлением могут изготавливаться с жесткими допусками «вне инструмента» и иметь относительно сложные формы.

Alnico производится в литом или спеченном виде. Алнико могут быть отлиты в больших или сложных формах (например, обычная подкова), в то время как спеченные магниты Алнико изготавливаются относительно небольших размеров (обычно одна унция или меньше) и простых форм.

Гибкие редкоземельные или ферритовые магниты изготавливаются путем каландрирования или экструзии магнитных порошков в гибкой несущей матрице, такой как винил. Плотность магнитного порошка и, следовательно, магнитные свойства в этой форме производства даже ниже, чем в связанной или литой под давлением форме.Гибкие магниты легко режутся или перфорируются, чтобы придать им форму. Посетите нашу страницу «Производство и сборка», чтобы узнать больше о наших специализированных возможностях.

7.0 Физические характеристики и обработка постоянных магнитов

Спеченные самариево-кобальтовые и керамические магниты имеют небольшие трещины внутри материала, которые возникают в процессе спекания. При условии, что трещины не распространяются более чем на половину длины сечения, они обычно не влияют на работу магнита. Это также верно для небольших стружек, которые могут появиться во время обработки и обращения с этими магнитами, особенно на острых кромках.Магниты можно поворачивать, чтобы сломать края: это сделано, чтобы избежать «зазубривания» острых краев из-за хрупкости материалов. При переворачивании кромки излома может составлять от 0,003 дюйма до 0,010 дюйма. Хотя неодим-железо-бор относительно прочен по сравнению с самарием, кобальтом и керамикой, он все же хрупкий, и при обращении необходимо соблюдать осторожность. Из-за этих неотъемлемых характеристик материала не рекомендуется использовать какие-либо постоянные магниты в качестве структурного компонента сборки.

Магниты

из редкоземельных металлов, алнико и керамики обрабатываются шлифованием, что может значительно повлиять на стоимость магнита.Поэтому с экономической точки зрения желательно сохранение простой геометрии и широких допусков. Прямоугольные или круглые сечения предпочтительнее сложных форм. Квадратные отверстия (даже с большим радиусом) и очень маленькие отверстия трудно обрабатывать, и их следует избегать. Магниты можно шлифовать практически с любым заданным допуском. Однако для снижения затрат следует по возможности избегать допусков менее + 0,001 «.

Литые материалы Alnico обладают пористостью, что является естественным следствием процесса литья.Это может стать проблемой для небольших форм, которые изготавливаются из более крупных отливок. Пустоты занимают небольшую часть отливки большего размера, но могут составлять большую часть изготовленных магнитов меньшего размера. Это может вызвать проблему, когда критичны однородность или незначительные отклонения, и может быть целесообразно использовать спеченный Alnico или другой материал. Несмотря на несколько более низкие магнитные свойства, спеченный Alnico может давать более высокую или более однородную чистую плотность, что приводит к тому же или более высокому чистому магнитному выходу. (верх)

В приложениях, где важны косметические свойства магнита, особое внимание следует уделять выбору подходящего материала, поскольку трещины, сколы, поры и пустоты являются обычным явлением в жестких магнитных материалах.

Компания

Integrated Magnetics имеет большой опыт обработки и обращения со всеми материалами с постоянными магнитами. Наше собственное обрабатывающее оборудование позволяет доставлять прототипы в серийное производство в короткие сроки.Свяжитесь с нами или отправьте нам запрос предложений и сообщите, чем мы можем помочь.

8.0 Покрытия

Материалы Samarium Cobalt, Alnico и Ferrite устойчивы к коррозии и не требуют покрытия от коррозии. Алнико легко покрывается гальваническим покрытием для достижения косметических качеств, а на ферриты можно наносить покрытие для герметизации поверхности, которая в противном случае будет покрыта толстой пленкой ферритового порошка (хотя это не проблема для большинства применений).

Неодим-железо-борные магниты подвержены коррозии, поэтому необходимо учитывать условия эксплуатации, чтобы определить необходимость нанесения покрытия.Для магнитов из неодима, железа и бора можно использовать никелирование или лужение, однако для успешного нанесения покрытия материал должен быть должным образом подготовлен, а процесс нанесения покрытия должным образом контролироваться. Гальванические цеха, имеющие опыт нанесения покрытия на материалы NdFeB, трудно найти, и они должны быть снабжены необходимой информацией для надлежащей подготовки и контроля процесса. Вакуумное осаждение хромата алюминия или кадмия было успешно испытано с толщиной покрытия всего 0,0005 дюймов.Тефлон и другие органические покрытия относительно недороги и также успешно прошли испытания. Еще один вариант для критических применений — это нанесение двух типов защитных покрытий или помещение магнита в корпус из нержавеющей стали или другой корпус, чтобы снизить вероятность коррозии. (верх)

9.0 Рекомендации по сборке

Integrated Magnetics имеет производственные мощности для изготовления сложных полюсных наконечников и корпусов магнитов для обеспечения полного узла магнита.При проектировании магнитных узлов следует учитывать следующие моменты.

9.1 Крепление магнитов к корпусу

Магниты можно успешно прикрепить к корпусу с помощью клея. Чаще всего используются цианоакрилатные клеи, которые рассчитаны на температуру до 350 ° F и имеют быстрое время отверждения. Быстрое время отверждения исключает необходимость в приспособлениях для удержания магнитов на месте во время отверждения связки. Также доступны клеи с более высокими температурными характеристиками, но они требуют отверждения в печи и фиксации магнитов, чтобы удерживать их на месте.Если магнитные узлы должны использоваться в вакууме, следует учитывать возможное выделение газов из клея.

9.2 Конструкция корпуса

Integrated Magnetics оснащена самым современным оборудованием с ЧПУ и электроэрозионной обработкой, позволяющим изготавливать сложные корпуса. В конструкции корпуса должны быть предусмотрены эффективные секции для установки магнитов, чтобы поддерживать и точно определять местонахождение магнитов.

9.3 Механическое крепление

Когда необходимо собрать массивы магнитов, особенно когда магниты должны быть размещены в отталкивающих положениях, очень важно учитывать вопросы безопасности.Современные магнитные материалы, такие как редкоземельные элементы, чрезвычайно мощны, и при отталкивании они могут вести себя как снаряды, если клеи разрушатся. Настоятельно рекомендуем в таких ситуациях, помимо клеящих средств, в конструкцию включать механическое крепление. Возможные методы механической фиксации включают в себя кожух, закрепление или закрепление магнитов на месте немагнитными металлическими компонентами. Наша команда инженеров-конструкторов имеет большой опыт в проектировании корпусов магнитов и креплений, и мы будем рады помочь вам разработать соответствующий дизайн.Свяжитесь с нами или отправьте нам запрос предложений и сообщите, чем мы можем помочь.

9,4 Заливка

Магнитные узлы могут быть залиты для заполнения зазоров или для покрытия целых массивов магнитов. Компаунды для заливки затвердевают до твердой и долговечной отделки и могут противостоять различным средам, таким как повышенные температуры, поток воды и т. Д. После отверждения компаунды могут подвергаться механической обработке для получения точных готовых деталей.

9,5 Сварка

Сборки, требующие герметичного закрытия, можно сваривать либо лазерной сваркой (на которую не влияет присутствие магнитных полей), либо сваркой TIG (с использованием соответствующих шунтирующих элементов для уменьшения влияния магнитных полей на сварочную дугу). Особые меры предосторожности следует принимать во внимание при сварке магнитных сборок, чтобы тепловыделение сварного шва не влияло на магниты.

10,0 Намагничивание

Материалы с постоянными магнитами, как полагают, состоят из небольших областей или «доменов», каждый из которых демонстрирует чистый магнитный момент. Немагниченный магнит будет иметь домены, которые ориентированы случайным образом относительно друг друга, обеспечивая нулевой чистый магнитный момент. Таким образом, магнит при размагничивании размагничивается только с точки зрения наблюдателя. Намагничивающие поля служат для выравнивания случайно ориентированных доменов, чтобы получить чистое внешне наблюдаемое поле.

10.1 Цель намагничивания

Целью намагничивания является изначально намагничивание магнита до насыщения, даже если позже он будет слегка размагничен для стабилизации. Насыщение магнита и последующее его размагничивание контролируемым образом гарантирует, что домены с наименьшей приверженностью к ориентации будут первыми, кто потеряет свою ориентацию, что приведет к более стабильному магниту. С другой стороны, недостижение насыщения приводит к ориентации только наиболее слабо зафиксированных доменов, следовательно, к менее стабильному магниту.

Анизотропные магниты должны быть намагничены параллельно направлению ориентации для достижения оптимальных магнитных свойств. Изотропные магниты можно намагничивать в любом направлении с небольшой потерей магнитных свойств или без нее. Немного более высокие магнитные свойства получаются в направлении прессования.

10.2 Намагничивающее оборудование

Намагничивание достигается путем воздействия на магнит внешнего магнитного поля. Это магнитное поле может быть создано другими постоянными магнитами или текущим потоком в катушках.Использование постоянных магнитов для намагничивания практично только для материалов с низкой коэрцитивной силой или тонких сечений. Удаление намагниченного образца из намагничивающего устройства с постоянным магнитом может быть проблематичным, поскольку поле нельзя отключить, а краевые поля могут отрицательно повлиять на намагничивание образца.

Двумя наиболее распространенными типами намагничивающего оборудования являются намагничивающие устройства постоянного тока и конденсаторные устройства.

10.2.1 Намагничивающие устройства постоянного тока
В намагничивателях постоянного тока

используются большие катушки, через которые кратковременно пропускается ток путем замыкания переключателя.Ток, протекающий через катушку, создает магнитное поле, которое обычно направляется с помощью железных сердечников и полюсных наконечников, а магниты помещаются в зазор между полюсными наконечниками. Намагничивающие устройства постоянного тока подходят только для намагничивания материалов Alnico, которые требуют низкой силы намагничивания, или небольших участков ферритовых материалов.

10.2.2 Конденсаторные намагничивающие устройства
В намагничивающем устройстве для разряда конденсаторов

используются батареи конденсаторов, которые заряжаются, а затем разряжаются через катушку.Если у катушки есть сопротивление R, которое больше, чем, где L — индуктивность, а C — емкость, ток, протекающий через катушку, будет однонаправленным. Чрезвычайно высокие поля намагничивания (в диапазоне 100 кЭ) могут быть достигнуты с помощью специальных катушек и источников питания.

10.3 Требуемые поля насыщенности

Некоторые магниты из редкоземельных элементов требуют очень сильных намагничивающих полей в диапазоне от 20 до 50 кЭ. Эти поля сложно создать, требуя больших источников питания в сочетании с тщательно спроектированными намагничивающими устройствами.Изотропно связанные неодимовые материалы требуют полного насыщения полей в диапазоне высоких 60 кЭ. Однако поля в диапазоне 30 кЭ могут достичь 98% насыщения. Керамика требует полей порядка 10 кЭ, в то время как Alnicos требует полей в диапазоне 3 кЭ для насыщения. Из-за легкости, с которой Alnico 5 может быть непреднамеренно размагничен, предпочтительно, чтобы этот материал был намагничен непосредственно перед или даже после окончательной сборки магнита в устройство. (верх)

10.3 Многополюсное намагничивание

В некоторых случаях может потребоваться намагничивание магнита с более чем одним полюсом на поверхности одного полюса. Это может быть достигнуто путем создания специальных приспособлений для намагничивания. Многополюсные намагничивающие приспособления относительно просты в изготовлении для Alnico и Ceramic, но требуют большой осторожности при проектировании и изготовлении редкоземельных материалов.

Многополюсное намагничивание иногда устраняет необходимость в нескольких дискретных магнитах, снижая затраты на сборку, хотя придется потратить средства на создание соответствующего приспособления для намагничивания.Изготовление многополюсных магнитов для редкоземельных магнитов может стоить несколько тысяч долларов, в зависимости от размера магнита, количества требуемых полюсов и полей, необходимых для достижения насыщения.

10,5 Направление ориентации

Для некоторых приложений требуется, чтобы магниты были ориентированы в определенном направлении с высокой степенью точности. Это направление может совпадать, а может и не совпадать с геометрической плоскостью магнита. Для анизотропных материалов направление ориентации обычно может поддерживаться в пределах 3º от номинального без каких-либо особых мер предосторожности.Однако для более точных требований могут потребоваться специальные измерения и испытания. Это достигается за счет использования катушек Гельмгольца, которые измеряют полный поток по различным осям и, следовательно, вычисляют результирующий вектор магнитного момента. Материалы должны резаться и обрабатываться с учетом фактического угла ориентации для достижения требуемой точности. Изотропные материалы могут намагничиваться в любом направлении и, следовательно, не представляют проблемы в этом отношении. (верх)

11.0 Измерения и испытания

Важно, чтобы входной контроль магнитных характеристик был четко и правильно задан.Характеристики конечной точки (такие как B r или H c ) нельзя непосредственно наблюдать; поэтому инспекционный персонал не должен рассчитывать на измерение 8 500 Гаусс на магните SmCo 18, даже если для B r указано значение 8 500 Гаусс.

Метод тестирования или комбинация методов тестирования должны основываться на критичности требования, а также стоимости и простоте выполнения тестов. В идеале результаты испытаний должны быть напрямую переведены на функциональные характеристики магнита.Должен быть определен план выборочного контроля, в котором проверяются параметры, которые имеют решающее значение для приложения. Ниже приводится краткое описание некоторых распространенных методов испытаний.

11.1 Кривые B-H


Кривые B-H могут быть построены с использованием пермеаметра. Эти кривые полностью характеризуют магнитные свойства материала при определенной температуре. Чтобы построить кривую B-H, необходимо использовать образец определенного размера, который затем должен пройти цикл намагничивания / размагничивания.Этот тест дорогостоящий из-за длительного времени, необходимого для его выполнения. Во многих случаях испытание разрушительно для образца, и его нецелесообразно проводить на большом образце готовых магнитов. Однако, когда магниты изготавливаются из блока большего размера, поставщика могут попросить предоставить кривые B-H для исходного исходного материала магнитного материала. (верх)

11,2 Общий поток

Используя испытательную установку, состоящую из пары катушек Гельмгольца, подключенных к измерителю потока, можно выполнить измерения общего потока для получения полных дипольных моментов и интерполировать для получения близких оценок B r , H c и BH max .Угол ориентации магнита также можно определить с помощью этого метода. Это быстрый и надежный тест, который не слишком чувствителен к размещению магнита внутри катушки.

11,3 Плотность потока

Измерения плотности потока выполняются с помощью гауссметра и подходящего зонда. Зонд содержит устройство на эффекте Холла, выходное напряжение которого пропорционально встречающейся плотности потока. Два типа конструкции зонда ( осевой , , где линии потока, идущие параллельно держателю зонда, и поперечный , где измеряются линии потока, движущиеся перпендикулярно держателю зонда) позволяют измерять плотность потока. магнитов в различных конфигурациях.Размещение зонда по отношению к магниту имеет решающее значение для получения сопоставимых измерений от магнита к магниту. Это достигается путем создания удерживающего приспособления для магнита и зонда, так что их положения фиксируются относительно друг друга.


11.4 Карты потоков

С помощью специальных сканеров, оснащенных 3-осевыми датчиками Холла, можно нанести на карту магнитные массивы, чтобы зафиксировать плотности потока в направлениях x, y и z с указанным количеством точек данных по всему массиву.Полученные данные затем можно вывести в виде контурной карты потока, в виде векторов потока или в виде таблицы данных для дальнейшего анализа.

11,5 Испытания на растяжение

Это обычно используемый тест для магнитов. Сила притяжения магнита пропорциональна B 2 и поэтому очень чувствительна к значению B. Изменения B происходят из-за изменений внутренних свойств самого магнита, а также воздействия окружающей среды, например температуры. , состав и состояние материала, на котором испытывается магнит, измерительное оборудование и оператор.Поскольку B экспоненциально затухает из-за отсутствия воздушного зазора, небольшие непреднамеренно созданные воздушные зазоры между магнитом и исследуемым материалом могут иметь большое влияние на измеряемое усилие. Поэтому рекомендуется проводить испытание на растяжение при положительном воздушном зазоре. Проведение испытаний на растяжение в нескольких воздушных зазорах и построение графика зависимости воздушного зазора от ˆš (тяги) дает более точное описание тяговых характеристик магнита. Можно рассчитать экстраполяцию этого усилия при нулевом воздушном зазоре. (верх)

Щелкните здесь, чтобы перейти к онлайн-стандарту MDFA по проверке силы тяги магнита.

11.6 Прочие функциональные тесты

Они должны быть определены в соответствии с заявкой и после обсуждения с поставщиком. Они могут включать сложные тесты, такие как профиль плотности потока вдоль заданной оси, требования к однородности потока в определенном объеме или относительно простые тесты, такие как испытание крутящего момента.

12.0 Обращение и хранение

Обращайтесь с магнитами осторожно!

  • Персоналу, использующему кардиостимуляторы, нельзя прикасаться к магнитам.
  • Магниты следует хранить вдали от чувствительного электронного оборудования.
  • Современные магнитные материалы чрезвычайно сильны в магнитном отношении и несколько слабы механически. Любой человек, который должен обращаться с магнитами, должен быть соответствующим образом обучен потенциальным опасностям обращения с магнитами. Персонал может получить травму, а сами магниты легко повредить, если дать им возможность щелкнуть по направлению друг к другу или если позволить близлежащим металлическим предметам притягиваться к магнитам.
  • Обратите внимание, что магниты классифицируются как опасные грузы для целей авиаперевозок, и для этой цели необходимо соблюдать строгие правила перевозки воздушным транспортом в отношении упаковки, маркировки и сертификации. Кликните сюда, чтобы узнать больше.
  • С материалами с низкой коэрцитивной силой, такими как Alnico 5, следует обращаться и хранить в намагниченном состоянии. При хранении эти магниты должны храниться на «держателе», который обеспечивает замкнутый контур, защищающий магнит от неблагоприятных полей.Соединение полюсов в отталкивании приведет к необратимым, хотя и перемагничиваемым потерям.
  • Samarium Cobalt следует бережно хранить и обращаться с ним из-за чрезвычайно хрупкой природы материала. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о характеристиках SmCo.
  • Неодимовые магниты без покрытия следует хранить так, чтобы минимизировать риск коррозии. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о характеристиках Neo.
  • В целом, предпочтительно хранить намагниченные материалы под вакуумно запаянной пленкой, чтобы магниты не собирали частицы ферромагнитной пыли с течением времени, поскольку очистка этой скопившейся пыли требует времени.

13.0 Краткий справочный перечень технических характеристик

При обращении за помощью в проектировании информация должна указывать на неблагоприятные условия, которым может подвергаться магнит — например, необычные температуры, влажность, излучение, размагничивающие поля, создаваемые другими частями магнитной цепи и т. Д. Различные материалы магнита по-разному реагируют в различных условиях окружающей среды. условий, и наиболее вероятно, что можно будет выбрать материал, который максимизирует шансы на успех, при условии, что будет передана вся соответствующая информация. (верх)

Следующий контрольный список может быть полезен при составлении и передаче спецификаций для постоянных магнитов:

Тип материала

  • Номинальные, минимальные и / или максимальные магнитные свойства (B r , H c , H ci , BH max
  • Геометрия и допуски магнита
  • Направление ориентации (и допуски или направление ориентации, если критично)
  • Должны ли поставляться намагниченные или нет
  • Требования к маркировке
  • Требования к покрытию
  • Приемочные испытания или требования к рабочим характеристикам
  • План выборочного контроля
  • Упаковка и идентификация >

Команда разработчиков Integrated Magnetics будет рада помочь вам в дальнейшем в ваших приложениях, свяжитесь с нами или отправьте нам запрос предложений и сообщите, чем мы можем помочь. (вверху)

Процесс производства магнита | Как делаются магниты

Есть несколько способов изготовления магнитов, но наиболее распространенный метод называется порошковой металлургией. В этом процессе подходящая композиция измельчается в мелкий порошок, уплотняется и нагревается, чтобы вызвать уплотнение посредством «жидкофазного спекания». Поэтому такие магниты чаще всего называют спеченными магнитами. Этим методом изготавливаются ферритовые, самариево-кобальтовые (SmCo) и неодим-железо-борные (нео) магниты.В отличие от феррита, который представляет собой керамический материал, все магниты из редкоземельных элементов представляют собой сплавы металлов.


Подходящее сырье плавится в вакууме или в инертном газе в индукционной плавильной печи. Расплавленный сплав выливают в форму на охлаждающую пластину или обрабатывают в машине для разливки ленты — устройстве, которое формирует тонкую непрерывную металлическую полосу. Эти затвердевшие металлические «куски» измельчаются и измельчаются до образования мелкого порошка диаметром от 3 до 7 микрон. Этот очень мелкий порошок химически активен, способен самовоспламеняться на воздухе и поэтому должен быть защищен от воздействия кислорода.

Существует несколько методов уплотнения порошка, и все они включают выравнивание частиц таким образом, чтобы в готовой детали все магнитные области были направлены в заданном направлении. Первый метод называется осевым или поперечным прессованием. Здесь порошок помещается в полость инструмента на прессе, а пуансоны входят в инструмент для сжатия порошка. Непосредственно перед уплотнением наносится выравнивающее поле. Уплотнение «вмерзает» в это выравнивание. При осевом (параллельном) прессовании выравнивающее поле параллельно направлению уплотнения.При поперечном (перпендикулярном) прессовании поле перпендикулярно давлению уплотнения. Поскольку мелкие частицы порошка вытянуты в направлении магнитного выравнивания, поперечное прессование обеспечивает лучшее выравнивание и, следовательно, более энергоемкий продукт. При прессовании порошка в гидравлических или механических прессах форма ограничивается простыми поперечными сечениями, которые можно вытолкнуть из полости матрицы.

Второй метод уплотнения называется изостатическим прессованием, при котором гибкий контейнер заполняется порошком, контейнер герметизируется, применяется выравнивающее поле и контейнер помещается в изостатический пресс.С помощью жидкости, будь то гидравлическая жидкость или вода, давление прикладывается к внешней стороне герметичного контейнера, равномерно уплотняя его со всех сторон. Основное преимущество изготовления магнитных блоков с помощью изостатического прессования заключается в том, что можно изготавливать очень большие блоки — часто до 100 x 100 x 250 мм, и поскольку давление применяется одинаково со всех сторон, порошок остается в хорошем выравнивании, производя максимально возможную энергетическую продукцию. .

Прессованные детали упаковываются в «лодочки» для загрузки в вакуумную печь для спекания.Конкретные температуры и наличие вакуума или инертного газа зависят от типа и марки производимого магнита. Оба редкоземельных материала нагревают до температуры спекания и дают возможность уплотняться. SmCo требует дополнительной обработки растворением после спекания. После достижения комнатной температуры оба материала подвергаются отпускной термообработке при более низкой температуре. Во время спекания магниты линейно сжимаются примерно на 15-20%. Готовые магниты имеют шероховатую поверхность и приблизительные размеры.У них также нет внешнего магнитного поля.


ОТДЕЛКА

Спеченные магниты подвергаются некоторой обработке, которая может варьироваться от гладкого и параллельного шлифования, шлифования по внешнему или внутреннему диаметру или нарезки магнитов блоков на более мелкие детали. Материал магнита является хрупким и очень твердым (Rockwell C 57–61) и требует алмазных кругов для резки и алмазных или специальных абразивных кругов для шлифования. Нарезка ломтиками может выполняться с превосходной точностью, часто устраняя необходимость в последующем шлифовании.Все эти процессы необходимо проводить очень осторожно, чтобы свести к минимуму выкрашивание и растрескивание.

В некоторых случаях окончательная форма магнита способствует обработке фигурным алмазным шлифовальным кругом, например, дуги и хлебные буханки. Продукт приблизительно окончательной формы пропускается через шлифовальный круг, который обеспечивает точные размеры. Для мелкосерийного производства этих сложных форм обычно используется электроэрозионная обработка. Простые двухмерные профили, EDM быстрее, а более сложные формы с использованием 3-5-осевых станков работают медленнее.

Цилиндрические детали могут быть запрессованы в форму, обычно в осевом направлении, или просверлены из блочного материала. Эти более длинные цилиндры, сплошные или с внутренним диаметром, позже могут быть разрезаны на тонкие магниты в форме шайб.

Для производства больших объемов, обычно 5000 или более штук, обычно более экономично изготавливать оснастку и изготавливать по форме. Для небольших тиражей или для определенных свойств может быть предпочтительнее обрабатывать магниты из блока. При прессовании минимизируется отход материала, например, мелкой стружки.Количество заказа, форма, размер и сложность детали будут влиять на решение о том, какой метод производства предпочтительнее. Срок поставки также повлияет на решение, поскольку изготовление ограниченных партий из складских блоков, вероятно, происходит быстрее, чем заказ инструментов для штамповки деталей. Стоимость этих вариантов не всегда проста. Рекомендуем связаться с нами, чтобы обсудить варианты.

Хотя из этих сплавов можно изготавливать магниты сложной формы, эти материалы лучше всего подходят для изготовления более простых форм.Отверстия, большие фаски или пазы обходятся дороже. Допуски труднее удерживать в более сложных формах, которые могут привести к вариациям поля магнитного потока и потенциальному физическому напряжению детали в сборке.

Обработанные магниты будут иметь острые края, которые склонны к сколам. Покрытие вокруг острого края также проблематично. Наиболее распространенный метод уменьшения резкости — это вибрационное затачивание, часто называемое вибрационным галтованием и выполняемое в абразивной среде.Указанное закругление кромки зависит от требований к последующей обработке и обращению, но чаще всего это радиус от 0,005 до 0,015 дюйма (от 0,127 до 0,38 мм).

Магниты

Neo, которые склонны к ржавлению или вступают в химические реакции, почти всегда имеют покрытие. Самарий-кобальт, естественно, более устойчив к коррозии, чем нео, но иногда может иметь покрытие. Наиболее распространенные защитные покрытия включают эпоксидное покрытие, нанесенное сухим напылением, электронное покрытие (эпоксидное), электролитический никель, алюминиевый IVD и комбинации этих покрытий.Магниты также могут быть покрыты конверсионными покрытиями, такими как фосфаты и хроматы цинка, железа или марганца. Конверсионные покрытия обычно подходят для временной защиты и могут образовывать нижний слой для эпоксидного покрытия или верхний слой для усиления защиты от алюминиевого IVD.


После завершения изготовления магниту требуется «зарядка» для создания внешнего магнитного поля. Это может быть выполнено с помощью соленоида — полого цилиндра, в который могут быть помещены магниты различных размеров и форм — или с помощью приспособлений, предназначенных для создания уникальных магнитных узоров.Также возможно намагничивать большие сборки, чтобы избежать манипуляций с этими мощными магнитами и их сборки в их намагниченном состоянии. Требования к намагничивающему полю значительны. Этот, как и многие другие аспекты выбора магнитов, следует обсудить с нашими инженерами и производителями.

В некоторых случаях магниты требуют стабилизации или калибровки. Стабилизация — это процесс предварительной обработки магнитов внутри или вне сборки, так что последующее использование не приведет к дополнительной потере выходного потока.Калибровка выполняется для сужения диапазона выходных характеристик группы магнитов. Эти процессы требуют обработки в печи при повышенной температуре или обратного импульса в намагничивателе в полях ниже полной мощности сбоя. Существует несколько факторов, влияющих на термостабилизацию, и важно очень тщательно контролировать этот процесс, чтобы гарантировать надлежащие характеристики конечного продукта.

Как делают магниты | Овсянка

Неодим, железо, бор — это сплав, состоящий в основном из комбинации неодима, железа, бора, кобальта и различных уровней диспрозия и празеодима.

Точный химический состав NdFeB зависит от марки NdFeB. Диспрозий и празеодим добавляются в качестве замены некоторого количества неодима для улучшения коррозионной стойкости и улучшения Hci (внутренней коэрцитивной силы) Neo. Пример композиции приведен ниже.

Типовой состав сплава NdFeB

Основные элементы в NdFeB

Массовые проценты

Неодим (Nd)

29% — 32%

Железо (Fe)

64.2% — 68,5%

Бор (B)

1,0% — 1,2%

Алюминий (Al)

0,2% — 0,4%

Ниобий (Nb)

0,5% -1%

Диспрозий (Dy)

0.8% -1,2%


Магниты из неодима, железа и бора производятся следующим образом: —

Металлический элемент неодим первоначально отделяется от очищенных оксидов редкоземельных элементов в электролитической печи. «Редкоземельные» элементы — это лантаноиды (также называемые лантаноидами), и этот термин происходит от необычных оксидных минералов, используемых для выделения элементов. Хотя используется термин «редкая земля», это не означает, что химических элементов мало.Редкоземельные элементы в изобилии, например, Неодимовый элемент встречается чаще, чем золото. Неодим, железо и бор измеряются и помещаются в вакуумную индукционную печь для образования сплава. Также добавляются другие элементы, необходимые для определенных классов, например, Кобальт, медь, гадолиний и диспрозий (например, для повышения устойчивости к коррозии). Смесь плавится за счет высокочастотного нагрева и плавления смеси.

Если говорить упрощенно, сплав «Neo» похож на смесь для лепешек, причем каждая фабрика имеет свой собственный рецепт для каждой марки.Затем полученный расплавленный сплав охлаждают с образованием слитков сплава. Затем слитки сплава разрушаются путем декрепитации водорода (HD) или гидрогенизационной диспропорционирующей десорбции и рекомбинации (HDDR) и измельчаются в струйной мельнице в атмосфере азота и аргона до порошка микронного размера (размером около 3 микрон или меньше). Этот неодимовый порошок затем загружается в бункер, чтобы произошло сжатие магнитов.

Существует три основных метода прессования порошка — осевое и поперечное прессование.Для штамповки требуется инструмент для создания полости, которая немного больше требуемой формы (поскольку спекание вызывает усадку магнита). Порошок неодима поступает в полость матрицы из бункера и затем уплотняется в присутствии внешнего магнитного поля. Внешнее поле прикладывается либо параллельно силе уплотнения (такое осевое прессование не так часто встречается), либо перпендикулярно направлению уплотнения (это называется поперечным прессованием). Поперечное прессование дает NdFeB более высокие магнитные свойства.

Третий метод прессования — изостатическое прессование. Порошок NdFeB помещается в резиновую форму и помещается в большой контейнер, заполненный жидкостью, в котором затем повышается давление жидкости. Снова присутствует внешнее намагничивающее поле, но порошок NdFeB спрессован со всех сторон. Изостатическое прессование обеспечивает наилучшие магнитные характеристики неодима, железа и бора. Используемые методы различаются в зависимости от требуемой степени «Neo» и определяются производителем.

Внешнее намагничивающее поле создается соленоидной катушкой, установленной по обе стороны от уплотняющего порошка. Магнитные домены порошка NdFeB совпадают с приложенным намагничивающим полем — чем однороднее приложенное поле, тем однороднее магнитные характеристики неодимового магнита. Когда неодимовый порошок прижимается матрицей, направление намагничивания фиксируется — неодимовый магнит получает предпочтительное направление намагничивания и называется анизотропным (если бы не было приложено внешнее поле, можно было бы намагнитить магнит в любое направление, которое называется изотропным, но магнитные характеристики будут намного ниже, чем у анизотропного магнита, и обычно ограничиваются связанными магнитами).

Редкоземельные магниты демонстрируют одноосную магнитокристаллическую анизотропию, то есть они имеют уникальную осевую кристаллическую структуру, соответствующую легкой оси намагничивания. В случае Nd2Fe14B легкая ось намагничивания является осью c сложной тетрагональной структуры. В присутствии внешнего намагничивающего поля он выравнивается по оси c, становясь способным полностью намагничиваться до насыщения с очень высокой коэрцитивной силой.

Перед тем, как нажатый магнит NdFeB будет отпущен, ему дается размагничивающий импульс, чтобы он оставался немагнитным.Уплотненный магнит называется «зеленым» магнитом — его легко заставить рассыпаться на части, и его магнитные характеристики не очень хороши. Затем «зеленый» неодимовый магнит спекается для придания ему окончательных магнитных свойств. Процесс спекания тщательно контролируется (должен применяться строгий температурный и временной профиль) и происходит в инертной (бескислородной) атмосфере (например, аргоне). Если присутствует кислород, образующиеся оксиды нарушают магнитные характеристики NdFeB. Процесс спекания также вызывает усадку магнита, поскольку порошок сливается вместе.Усадка придает магниту форму, близкую к требуемой, но усадка обычно бывает неравномерной (например, кольцо может сжаться, превратившись в овал). В конце процесса спекания применяется заключительная быстрая закалка для быстрого охлаждения магнита. Это сделано для минимизации нежелательного образования «фаз» (упрощенно, вариантов сплава с плохими магнитными свойствами), которое происходит при температурах ниже температуры спекания. Быстрая закалка максимизирует магнитные характеристики NdFeB. Поскольку процесс спекания вызывает неравномерную усадку, форма неодимового магнита не будет соответствовать требуемым размерам.

Следующий этап — обработка магнитов с требуемыми допусками. Поскольку требуется механическая обработка, неодимовые магниты при нажатии становятся немного больше, например больший внешний диаметр, меньший внутренний диаметр и более высокий для кольцевого магнита. Стандартные допуски на размеры магнита составляют +/- 0,1 мм, хотя +/- 0,05 мм можно получить за дополнительную плату. Возможность более жестких допусков зависит от формы и размера магнита и может быть недостижимой. Отметим, что неодимовый магнит очень жесткий.Попытка вырезать отверстия в NdFeB стандартным сверлом или твердосплавным наконечником приведет к притуплению сверла. Необходимо использовать алмазные режущие инструменты (алмазные шлифовальные круги с ЧПУ, алмазные сверла и т. Д.) И станки для резки проволоки (EDM). Порошок металлической стружки NdFeB, образующийся во время механической обработки, необходимо охлаждать жидкостью, иначе он может самовоспламеняться. Для неодимовых блочных магнитов можно сэкономить на использовании гораздо более крупных магнитных блоков, изготовленных изостатическим прессованием, и разрезания их на более мелкие неодимовые блоки желаемого размера.Это делается для скорости и для массового производства (при наличии достаточного количества отрезных и шлифовальных машин) и известно как «нарезать кубиками». После получения окончательных размеров магнита путем механической обработки на неодимовый магнит наносится защитное покрытие. Обычно это покрытие Ni-Cu-Ni.

Магнит необходимо очистить от стружки / порошка после обработки. Затем его тщательно просушивают перед нанесением покрытия. Крайне важно, чтобы сушка была тщательной, иначе вода заблокируется на неодимовом магните, и магнит будет разъедать изнутри.Покрытие очень тонкое, например. 15-35 микрон для Ni-Cu-Ni (1 микрон составляет 1/1000 мм). В настоящее время доступны следующие покрытия: — Никель-Медно-Никель (Ni-Cu-Ni) [стандарт], Эпоксидная смола, Цинк (Zn), Золото (Au), Серебро (Ag), Олово (Sn), Титан. (Ti), нитрид титана (TiN), парилен C, Everlube, хром, PTFE («тефлон»; белый, черный, серый, серебристый), Ni-Cu-Ni плюс эпоксид, Ni-Cu-Ni плюс резина, Zn плюс Резина, Ni-Cu-Ni плюс парилен C, Ni-Cu-Ni плюс PTFE, олово (Sn) плюс парилен C, хромат цинка, фосфатная пассивация и без покрытия (т.е.е. голый — не рекомендуется, но иногда требуется заказчиком). Возможны другие покрытия. Не рекомендуется использовать магнит без защитного слоя.

Неодимовые магниты с более высоким Hci считаются более устойчивыми к коррозии, но это не гарантирует безопасного использования без покрытия. Если необходимо, установите магниты после сборки (это потому, что на покрытие будет налипать клей, а не на магнит NdFeB, и поэтому, если покрытие выходит из строя, магнит становится свободным). Удаление покрытия для улучшения адгезии клея возможно, но коррозионная стойкость неодимового магнита может быть серьезно нарушена во время такого процесса, если во время сборки не будут приняты особые меры предосторожности (возможно, стоит подумать о защитных гильзах, чтобы магниты оставались на месте e.грамм. втулка из углеродного волокна для роторов).

Таблица сравнения основных типов покрытий

НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЯ

НИКЕЛЬ

ЭПОКСИДНАЯ СМОЛА

Ni + ЭПОКСИД

Электрохимическое

Порошковый спрей
Покрытие

E-покрытие

Никелирование
+ эпоксидное покрытие E-Coating

Толщина покрытия

Диапазон (микрон)

от 12 до 25

от 25 до 40

от 20 до 40

от 15 до 25

от 25 до 40

Однородность

Отлично

Хорошо

Плохо

Отлично

Хорошо

Эффективность в зависимости от размера магнита

Маленький (<20 граммов)

Отлично

Хорошо

Ярмарка

Хорошо

Хорошо

Большой (> 20 граммов)

От среднего к хорошему

Хорошо

Ярмарка

Хорошо

Хорошо

Вероятность выхода покрытия за несколько часов до выхода из строя

Темп.И влажность
(60ºC, 95% относительной влажности)

> 2500

> 500

> 1500

> 2500

Темп. И влажность
(85ºC, 85% относительной влажности)

> 500

> 100

> 300

> 500

Солевой спрей
(35ºC, 5% NaCl)

> 48

<24

> 100

> 200

Цвет покрытия

Серебро

Серебро

Черный

Черный

Черный

Тепловой цикл

Ярмарка

Ярмарка

Ярмарка

Ярмарка

Ярмарка

Термостойкость

Плохо

Плохо

Плохо

Плохо

Плохо

Испытание на столкновение

Ярмарка

Ярмарка

Ярмарка

Ярмарка

Ярмарка

Тест на адгезию пленки к материалу

Ярмарка

Ярмарка

Ярмарка

Ярмарка

Ярмарка

Испытание на адгезию клея

Ярмарка

Ярмарка

Ярмарка

Ярмарка

Ярмарка

Точность допуска

Отлично

Отлично

Ярмарка

Ярмарка

От удовлетворительного до плохого

Дополнительные примечания

15-30 мкм Ni-Cu-Ni Стандартное покрытие

Эпоксидные смолы негерметичны

Нарастание толщины может быть проблемой


После нанесения покрытия неодимовый магнит намагничивается.Неодимовый магнит помещен в катушку соленоида, на которую подается напряжение, чтобы создать поле, по крайней мере, в 3 раза превышающее значение Hci магнита. Магниты из редкоземельных элементов нередко «поражаются» полем в 5Тл. Магниты из редкоземельных элементов иногда необходимо физически удерживать на месте внутри катушки, иначе магнит может отреагировать на приложенный импульс намагничивания и вылетит из катушки (как пуля). Неодимовый магнит, будучи анизотропным, имеет направление намагничивания, зафиксированное внутри его структуры.При намагничивании это направление намагничивания внутри конструкции совпадает с намагничивающим полем. Если магнит не выровнен с намагничивающим полем, магнит будет сильно вращаться, чтобы выровняться. Магнит может расколоться / расколоться из-за высоких сил вращения, действующих на домены внутри магнита. Магнит должен быть намагничен до насыщения, чтобы получить максимальную производительность. Если магнит не выровнен с магнитным полем, полное насыщение неодимом может быть не достигнуто.

Неодимовый магнит состоит из нескольких доменов (проще говоря, думайте об этом как о миниатюрных магнитах, составляющих весь магнит). Очень небольшая часть доменов является «слабой», и они «расслабляются» вскоре после намагничивания. Это естественно, и этого нельзя избежать. Падение выходной мощности очень мало (обычно намного меньше 0,5%) и происходит очень скоро после намагничивания до насыщения (это произойдет до того, как магниты будут упакованы для отправки). После этого выход NdFeB не будет падать дальше, за исключением внешних размагничивающих полей, повышенных температур, излучения или коррозии.

Неодимовые магниты проходят контроль качества на протяжении всего производственного процесса (проверка размеров, магнитная проверка, визуальный контроль). После намагничивания магниты подвергаются окончательной проверке (они проверяются на магнитные характеристики, визуально проверяются и проверяются размеры), а затем, пройдя контрольные испытания контроля качества, упаковываются для отправки заказчику.

Краткое описание производства магнитов NdFeB

Позвоните нам сегодня по телефону 01442 875081 или напишите по электронной почте на eMagnets @ buntingmagnetics.com

Добро пожаловать на BuyMagnets.com | Интернет-магазин неодимовых магнитов

Добро пожаловать на BuyMagnets.com | Купить неодимовые магниты онлайн перейти к содержанию

Бесплатная доставка всех товаров. Код купона SALE21 при оформлении заказа. Клиенты из США / Мексики / Канады. 22-29 ноября.
Все заказы, обработанные 25–28 ноября, будут отправлены в понедельник, 29 ноября

Бесплатная доставка всех товаров. Код купона SALE21 при оформлении заказа.Клиенты из США / Мексики / Канады. 22-29 ноября.
Все заказы, обработанные 25–28 ноября, будут отправлены в понедельник, 29 ноября

  • Поисковые магниты
  • Поисковые инструменты

Все заказы, обработанные 25–28 ноября, будут отправлены в понедельник, 29 ноября.

Неодимовые и редкоземельные магниты для тысяч возможностей

В Bunting-Elk Grove Village мы предлагаем более 1000 разновидностей постоянных магнитов, магнитного оборудования и магнитных удерживающих устройств, доступных практически любой формы и размера.

У нас в наличии сильные неодимовые магниты, сверхтермостойкие магниты из редкоземельных металлов, исключительно прочные алнико-магниты и доступные керамические магниты. Приобретите наши неодимовые магниты N52 и N42, электромагниты, наборы для испытания на растяжение и многое другое.

  • Бесплатная наземная доставка для заказов на сумму более 250 долларов США (США, Канада, Мексика)
  • Доставка в тот же день для заказов, полученных до 15:30. CST
  • Все заказы отправляются из Чикаго!
  • Стандартная доставка. Никаких задержек!

Самые продаваемые товары

  • Неодимовые дисковые магниты, N42, с покрытием

    0 руб.13–106,70 долл. США

  • Неодимовые дисковые магниты, N52, с покрытием

    0,21–252,04 долл. США

  • Неодимовые дисковые магниты, N55

    0,25–5,23 долл. США

  • Комплект для цифрового испытания на отрыв

    $ 1 307,25

  • Магниты для ящиков

    621 доллар.60–1008,00 долл. США

  • High Energy, магнитная лента

    38,85–276,15 долл. США

  • Блочные неодимовые магниты, N42, с покрытием

    0,37–35 долл. США

  • Неодимовые дисковые магниты, N35, с покрытием, высокотемпературные

    0,54–29,77 долл. США

  • Прямоугольные электромагниты с плоской поверхностью

    82.95 — 388,50 долл. США

  • Стандартный комплект для испытания на растяжение

    $ 724,50

Почему Овсянка

Основанная в 1959 году компания Bunting ® остается семейным предприятием, которое обеспечивает высочайший уровень обслуживания клиентов и безопасность продукции. Ничто не опережает по силе неодимовые магниты, и никто не возглавляет BuyMagnets.com в выборе неодима. С более чем 250 стилями сильных неодимовых магнитов и связанных неодимовых магнитов, различных размеров и удерживающей силы, у нас есть неодимовые магниты для любого клиента — от крупнейшего производителя до любителей.

Качественные продукты

Мы соответствуем требованиям RoHS, и наши магниты превосходят стандарты, установленные Ассоциацией производителей магнитных материалов в отношении физического качества и магнитных свойств. Наши магниты соответствуют стандартам, установленным Отделом постоянных магнитов (PMD) SMMA. Подразделение постоянных магнитов заботится о создании, обновлении и передаче отраслевых стандартов магнитов для обеспечения их эффективного использования.

Присутствие в мире

Штаб-квартира находится в Элк-Гроув-Виллидж, Иллинойс, Баймагнитс.com является частью Bunting® , расположенного в Ньютоне, штат Канзас.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.