Co je trvalý magnet?
Co je trvalý neboli permanentní magnet?
Trvalý magnet je materiál, který si po zmagnetování dlouhodobě uchovává vlastní magnetické pole bez elektrického napájení. Přitahuje feromagnetické materiály a podle orientace pólů se přitahuje nebo odpuzuje s jinými magnety.
- Trvalý a permanentní magnet jsou běžně používaná označení stejného typu magnetu.
- Nepotřebuje elektrický proud.
- Každý magnet má severní a jižní pól.
- Jeho výkon může snížit vysoká teplota, náraz, koroze nebo silné opačné pole.
Jak permanentní magnet funguje?
Permanentní magnet obsahuje magnetické oblasti označované jako domény. Při výrobě a magnetizaci se velká část těchto oblastí uspořádá stejným směrem.
Výsledkem je stabilní magnetické pole se dvěma pólovými oblastmi:
- severním pólem N,
- jižním pólem S.
Opačné póly se přitahují a stejné póly se odpuzují. Pokud permanentní magnet rozlomíte, nevzniknou samostatné póly – každá část bude mít vlastní severní i jižní pól.
Trvalý magnet versus elektromagnet
Permanentní magnet
- funguje bez elektrického napájení,
- má dlouhodobě přítomné magnetické pole,
- nelze jej jednoduše zapnout a vypnout,
- je kompaktní a energeticky nenáročný.
Elektromagnet
- vytváří pole průchodem proudu cívkou,
- lze jej zapínat a vypínat,
- jeho výkon lze v určitých mezích regulovat proudem,
- vyžaduje napájení a může se zahřívat.
Kdy vybrat který typ?
Permanentní magnet je vhodný pro uzávěry, držáky, senzory a aplikace bez napájení. Elektromagnet se hodí tam, kde potřebujete magnetickou sílu řídit nebo úplně vypnout.
Z jakých materiálů se permanentní magnety vyrábějí?
Neodymové magnety NdFeB
Neodymové magnety nabízejí velmi vysokou sílu při malých rozměrech. Běžné varianty jsou ale citlivé na vlhkost a vyšší teplotu, proto mívají ochranný povrch.
Samariové magnety SmCo
Samariové magnety mají vysokou teplotní odolnost a dobrou odolnost proti korozi. Používají se v náročných průmyslových a technických aplikacích.
Feritové magnety
Tvrdé ferity, označované také jako keramické magnety, jsou cenově dostupné, odolné proti korozi a dobře snášejí vyšší teploty. Při stejném rozměru bývají slabší než neodymové magnety.
AlNiCo magnety
Vyrábějí se ze slitin hliníku, niklu a kobaltu. Vynikají teplotní stabilitou, ale jsou citlivější na působení opačného magnetického pole.
Pružné magnety
Magnetické fólie a pásky obsahují feritový prášek v pružném plastovém pojivu. Jsou slabší, ale snadno se stříhají, ohýbají a používají pro značení nebo reklamu.
Je permanentní magnet skutečně trvalý?
Označení „trvalý“ neznamená, že magnet nikdy nemůže zeslábnout. Při správném používání zůstává stabilní velmi dlouho, výkon však mohou snížit:
- překročení maximální pracovní teploty,
- zahřátí k Curieově teplotě,
- silné opačně orientované magnetické pole,
- prudké nárazy a prasknutí,
- koroze magnetického materiálu,
- nevhodná konstrukce magnetického obvodu.
Maximální pracovní teplota bývá výrazně nižší než Curieova teplota. Magnet proto může nevratně zeslábnout ještě před dosažením teploty, při které zcela zanikne jeho feromagnetické uspořádání.
Magnety neodmagnetovávejte nárazy nebo ohněm
Údery mohou křehký magnet rozlomit a zahřívání může poškodit povrchovou úpravu nebo způsobit nevratnou ztrátu výkonu. Pro kontrolované odmagnetování se používá odborné zařízení se střídavým magnetickým polem.
Jak vybrat permanentní magnet?
Před výběrem zohledněte:
- požadovanou odtrhovou sílu,
- rozměr a dostupný prostor,
- tvar magnetu,
- směr magnetizace,
- pracovní teplotu,
- vlhkost a riziko koroze,
- způsob upevnění,
- směr skutečného zatížení.
Odtrhová síla se měří při kolmém odtržení magnetu od čisté a dostatečně silné ocelové desky. Lak, mezera, rez, tenký plech nebo boční zatížení ji mohou výrazně snížit.
Vybrané permanentní magnety
Samariový magnet kvádr 15 × 10 × 3 mm
SmCo magnet pro aplikace, ve kterých je důležitá vysoká teplotní a korozní odolnost.
- Rozměr 15 × 10 × 3 mm
- Materiál SmCo
- Teplotní odolnost do 300 °C
- Bez běžné ochranné povrchové vrstvy
- Magnetizace kolmo na plochu
- Kód produktu 35021
Neodymový magnet kvádr 40 × 20 × 20 mm
Velmi silný atypický magnet se dvěma otvory pro zápustné šrouby a zaoblenou částí.
- Rozměr 40 × 20 × 20 mm
- Odtrhová síla 430 N
- Odtrhová síla přibližně 43 kg
- Hmotnost 120 g
- Magnetická jakost N50
- Poniklovaný povrch
- Teplotní odolnost do 80 °C
- Kód produktu 20177
Upozornění: kvůli vysoké síle hrozí vážné přiskřípnutí prstů. Magnet není určený jako certifikované zdvihací zařízení.
Zobrazit produkt
Neodymový magnet 4 × 4 mm, N40EH
Malý teplotně odolný neodymový magnet pro senzory a kompaktní technická zařízení.
- Průměr 4 mm
- Výška 4 mm
- Odtrhová síla 5,4 N
- Odtrhová síla přibližně 0,54 kg
- Hmotnost 0,38 g
- Magnetická jakost N40EH
- Magnetován rovnoběžně s osou
- Poniklovaný povrch
- Teplotní odolnost do 200 °C
- Kód produktu 28055
Nejčastější dotazy
Je trvalý a permanentní magnet totéž?
Ano. Oba výrazy označují magnet, který si dlouhodobě uchovává magnetické pole bez napájení.
Může permanentní magnet zeslábnout?
Ano. Výkon může snížit vysoká teplota, koroze, silné opačné pole nebo mechanické poškození.
Jaký je nejsilnější druh permanentního magnetu?
Při srovnatelném objemu poskytují nejvyšší výkon běžně dostupné neodymové magnety NdFeB.
Jaký magnet vybrat do vysoké teploty?
Podle požadované teploty lze zvolit speciální neodymovou jakost, SmCo, AlNiCo nebo vhodný ferit.
Potřebuje permanentní magnet elektřinu?
Ne. Elektrický proud potřebuje elektromagnet, nikoliv permanentní magnet.
Shrnutí
Trvalý neboli permanentní magnet si dlouhodobě uchovává magnetické pole bez elektrického napájení. Vyrábí se především z neodymových, samariových, feritových nebo AlNiCo materiálů.
Označení „trvalý“ neznamená nezničitelný. Při výběru zohledněte teplotu, vlhkost, potřebnou sílu, tvar, povrchovou úpravu a způsob zatížení.
Vyberte si permanentní magnet podle použití
Porovnejte neodymové, samariové, feritové a AlNiCo magnety podle rozměru, síly a teplotní odolnosti.