Víte, jak probíhá výroba magnetu?
Jak se vyrábějí permanentní magnety?
Výroba magnetu obvykle zahrnuje přípravu materiálu, lisování nebo odlévání, tepelné zpracování, přesné opracování, povrchovou ochranu a závěrečnou magnetizaci. Konkrétní postup závisí na tom, zda jde o neodymový, feritový, samariový nebo AlNiCo magnet.
- Neodymové a feritové magnety se často vyrábějí práškovou metalurgií.
- Po slisování následuje spékání při vysoké teplotě.
- Hotový polotovar se brousí nebo řeže na přesný rozměr.
- Neodymové magnety potřebují ochranu proti korozi.
- Magnetické pole získá výrobek až při závěrečné magnetizaci.
Základní postup výroby magnetu
Neexistuje jediný postup vhodný pro všechny permanentní magnety. U slinutých neodymových, samariových a feritových magnetů se však běžně používá prášková metalurgie.
- Připraví se suroviny v požadovaném poměru.
- Materiál se rozdrtí a rozemele na jemný prášek.
- Prášek se vloží do formy a slisuje.
- U anizotropních magnetů se částice při lisování orientují magnetickým polem.
- Výlisek se spéká neboli sintruje při vysoké teplotě.
- Polotovar se brousí, řeže nebo jinak dokončuje.
- Podle materiálu se nanese ochranný povrch.
- Výrobek se zmagnetuje silným impulzním polem.
- Následuje rozměrová a magnetická kontrola.
Jak se vyrábějí neodymové magnety?
Neodymové magnety NdFeB se vyrábějí ze slitiny neodymu, železa, boru a dalších přísad upravujících jejich vlastnosti.
Základní postup:
- suroviny se taví ve vakuu nebo ochranné atmosféře,
- ztuhlá slitina se rozemele na velmi jemný prášek,
- částice se v magnetickém poli orientují požadovaným směrem,
- prášek se slisuje a sintruje,
- polotovar se řeže a brousí na konečný rozměr,
- povrch se chrání například niklem, zinkem nebo epoxidem,
- magnet se nakonec zmagnetuje.
Slinutý neodymový materiál je velmi tvrdý a současně křehký. Přesné rozměry se proto vytvářejí diamantovým broušením, řezáním nebo elektroerozivním obráběním.
Proč se neodymové magnety pokovují?
Slitina NdFeB je citlivá na vlhkost a korozi. Ochranná vrstva niklu, zinku nebo epoxidu omezuje přístup vody a vzduchu k magnetickému materiálu.
Jak se vyrábějí feritové magnety?
Feritové magnety jsou keramické materiály založené na oxidech železa a dalších prvků, například stroncia nebo barya.
Výroba obvykle zahrnuje:
- smísení a tepelné zpracování surovin,
- rozemletí na jemný prášek,
- suché nebo mokré lisování ve formě,
- spékání při vysoké teplotě,
- broušení funkčních ploch,
- magnetizaci a výstupní kontrolu.
Anizotropní feritové magnety se při výrobě orientují v magnetickém poli, aby dosahovaly vyššího výkonu v určeném směru.
Jak se vyrábějí AlNiCo magnety?
AlNiCo magnety obsahují především železo, hliník, nikl a kobalt. Mohou se vyrábět odléváním do forem nebo práškovou metalurgií.
U odlévaného provedení následuje po ztuhnutí:
- řízené tepelné zpracování,
- u anizotropních jakostí ochlazování v magnetickém poli,
- broušení důležitých ploch,
- případná montáž do magnetického obvodu,
- závěrečná magnetizace.
AlNiCo má velmi dobrou teplotní stabilitu, ale ve srovnání s neodymem se snadněji částečně odmagnetuje působením nevhodného opačného pole.
Kdy se magnet skutečně stane magnetem?
Po lisování, spékání a broušení nemusí mít výrobek ještě výrazné vnější magnetické pole. To získá až při magnetizaci.
Magnet se vloží do cívky nebo speciálního přípravku, který krátkým a velmi silným magnetickým impulzem uspořádá jeho magnetické domény požadovaným směrem.
Jak probíhá kontrola kvality?
Podle typu výrobku se kontroluje zejména:
- délka, šířka, výška a tolerance rozměrů,
- praskliny, odštípnutí a stav hran,
- tloušťka a celistvost povrchové úpravy,
- směr magnetizace a poloha pólů,
- magnetická indukce,
- magnetický tok nebo magnetický moment,
- odtrhová síla za definovaných podmínek.
Hotové magnety běžně nevrtejte ani neřežte
Slinuté neodymové i feritové magnety jsou tvrdé a křehké. Při domácím vrtání nebo broušení mohou prasknout, přehřát se a vytvořit nebezpečný prach. Potřebujete-li otvor, vyberte magnet vyrobený v požadovaném tvaru.
Vybrané magnety
Neodymový magnet kvádr 3 × 1,2 × 0,8 mm
Velmi malý magnet pro modelářství, miniaturní uzávěry, elektroniku a přesné technické sestavy.
- Rozměr 3 × 1,2 × 0,8 mm
- Odtrhová síla 0,8 N
- Hmotnost 0,03 g
- Magnetická jakost N35
- Magnetován kolmo na plochu
- Poniklovaný povrch
- Teplotní odolnost do 80 °C
- Kód produktu 24058
Feritový magnet válec 15 × 5 mm
Cenově dostupný magnet pro jednoduché držáky, školní pokusy a méně náročné technické aplikace.
- Průměr 15 mm
- Výška 5 mm
- Odtrhová síla 5,5 N
- Hmotnost 4,4 g
- Anizotropní ferit MF35
- Teplotní odolnost do 200 °C
- Kód produktu 10337
Neodymový magnet válec 12 × 3 mm
Kompaktní permanentní magnet pro držáky, uzávěry, modelářství a drobné technické projekty.
- Průměr 12 mm
- Výška 3 mm
- Odtrhová síla 20,3 N
- Hmotnost 2,65 g
- Neodymový materiál VMM4
- Magnetován rovnoběžně s osou
- Poniklovaný povrch
- Teplotní odolnost do 80 °C
- Kód produktu 20067
Nejčastější dotazy
Jsou magnety magnetické už po slisování?
Ne nutně. Výrazné vnější pole zpravidla získají až při závěrečné magnetizaci.
Proč se magnety spékají?
Spékání zhutní slisovaný prášek a vytvoří pevný magnetický materiál s požadovanou strukturou.
Proč jsou neodymové magnety poniklované?
Niklová vrstva chrání materiál NdFeB před vlhkostí a korozí.
Lze magnet vyrobit v libovolném tvaru?
Technicky lze vytvořit mnoho tvarů, složité otvory a hrany ale zvyšují cenu a riziko poškození.
Jak se ověřuje síla magnetu?
Měřením magnetického pole, toku nebo odtrhové síly za předem stanovených podmínek.
Shrnutí
Slinuté magnety se nejčastěji vyrábějí rozemletím surovin, lisováním jemného prášku a spékáním při vysoké teplotě. Poté následuje přesné broušení, případná povrchová ochrana a magnetizace.
Neodymové magnety nabízejí vysoký výkon, ale potřebují ochranu proti korozi. Feritové magnety jsou keramické, odolné a cenově dostupné. AlNiCo se často odlévá a vyniká teplotní stabilitou.
Vyberte si magnet podle materiálu a způsobu výroby
Porovnejte neodymové, feritové, samariové a AlNiCo magnety podle síly, rozměru a teplotní odolnosti.