Magnete und Magnetismus: Alles Wissenswerte in einem Leitfaden

Hier finden Sie Antworten auf die meisten üblichen Fragen zu Magneten und Magnetismus, zur Geschichte des Magnetismus, zu magnetischen Werkstoffen, magnetischen Eigenschaften, Magnetausrichtung, Magnetpolen und weiteren Themen. Weitere technische Details zu diesen Aspekten finden Sie in unserem Magnetik 101 – Designleitfaden.

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1. Geschichte

Die alten Griechen und Chinesen stellten fest, dass einige seltene Steine von Natur aus magnetisiert waren. Diese als Magneteisensteine bekannten Steine konnten auf erstaunliche Weise kleine Eisenstückchen anziehen. Außerdem zeigten sie stets in dieselbe Richtung, wenn man sie frei an einer Schnur schwingen ließ oder auf Wasser schwimmen ließ. Die Magnete wurden als einfache Kompasse verwendet, da sich frühe Seefahrer auf sie verließen, um sich auf dem Meer in Bewegungsrichtung zu orientieren.

Der Begriff Magnet leitet sich von Magnesia ab, einem Gebiet in Thessalien in Griechenland, wo vermutlich der ursprüngliche Magneteisenstein abgebaut wurde.

Im Laufe der Jahre entwickelten sich die Magnete zu den hochfesten Magneten, die wir heute kennen. Es wurde festgestellt, dass sich durch die Bildung von Legierungen mit unterschiedlichen Werkstoffen ähnliche Effekte wie bei den natürlichen Magneteisensteinen erzielen und der Magnetisierungsgrad erhöhen ließ.

Die ersten künstlich hergestellten Magnete wurden jedoch im 18. Jahrhundert entwickelt. Die Fortschritte bei der Entwicklung leistungsfähigerer Magnetlegierungen verliefen bis in die 1920er-Jahre äußerst langsam. Zu dieser Zeit wurden Alnico-Magnetlegierungen, eine Legierung aus Nickel, Aluminium und Kobalt, entwickelt. In den 1950er- beziehungsweise 1970er-Jahren wurden Ferrit- beziehungsweise Seltenerdmagnete erfunden. Seitdem hat sich der Magnetismus in der Wissenschaft exponentiell weiterentwickelt, und durch die Verfügbarkeit leistungsstarker Magnetwerkstoffe wurden miniaturisierte und zugleich leistungsfähige Geräte möglich.

2. Grundlagen von Magneten und Magnetismus

Was genau ist ein Magnet?

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

Die Atome in Werkstoffen, die sich leicht magnetisieren lassen, beispielsweise Eisen, Stahl, Nickel und Kobalt, sind in kleinen Bereichen organisiert, die als Domänen bezeichnet werden. Obwohl diese Domänen viel kleiner als unter dem Mikroskop sind, enthalten sie jeweils Millionen oder sogar Milliarden Atome; jede Domäne ähnelt einem Miniaturmagneten. Wird ein magnetischer Werkstoff in ein starkes Magnetfeld eingebracht, drehen sich die einzelnen Domänen, die normalerweise in alle Richtungen ausgerichtet sind, langsam in Richtung des Feldes. Benachbarte Domänen werden ebenfalls in diese Richtung ausgerichtet. Wenn die Mehrheit der Domänen im Feld ausgerichtet ist, wird der Werkstoff zu einem Magneten.

Magnetische Domänen vor der Magnetisierung

Magnetische Domänen nach der Magnetisierung

Was bewirkt ein Magnet tatsächlich?

Magnete bewirken Folgendes:

• Sie ziehen bestimmte Stoffe an, darunter Eisen, Nickel, Kobalt, bestimmte Stähle und andere Legierungen.
• Sie üben auf andere Magnete entweder eine Anziehungs- oder eine Abstoßungskraft aus (gleichnamige Pole stoßen sich ab, ungleichnamige Pole ziehen sich an).
• Sie beeinflussen elektrische Leiter, wenn sich ein Magnet und ein Leiter bewegen.
• Sie beeinflussen die Flugbahn elektrisch geladener Teilchen im freien Raum.

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

•   Mechanisch in mechanisch, z. B. Anziehung und Abstoßung.
•  Mechanisch in elektrisch, z. B. Generatoren und Mikrofone.
•  Elektrisch in mechanisch, z. B. Motoren, Lautsprecher und die Ablenkung geladener Teilchen.
•  Mechanisch in Wärme, z. B. Wirbelstrom- und Hysteresedrehmomentgeräte.
•  Magnetresonanz, Geräte mit Hall-Effekt und Magnetoresistenz.

Wie werden Magnete hergestellt?

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

Welche verschiedenen Magnettypen gibt es?

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

Permanentmagnete benötigen keine externe Magnetfeldquelle und keinen Strom, der das Magnetfeld erzeugt.

Temporäre Magnete wirken als Magnete, wenn sie mit einer Magnetfeldquelle verbunden sind oder sich in deren Nähe befinden, zeigen diese Eigenschaft jedoch nicht mehr, sobald die Magnetfeldquelle entfernt wird.

Elektromagnete benötigen Strom, um als Magnete zu wirken.

Permanentmagnetwerkstoffe, die zur Herstellung von Permanentmagneten verwendet werden, gibt es in zahlreichen Ausführungen mit jeweils besonderen Eigenschaften. Jeder Werkstoff umfasst eine Reihe von Magnetgüten mit leicht unterschiedlichen Eigenschaften bei gleicher Zusammensetzung.

Woraus bestehen Permanentmagnete?

Moderne Permanentmagnete bestehen aus speziellen Legierungen, die durch Forschung entwickelt wurden, um leistungsfähigere Magnete herzustellen. Heute sind Aluminium-Nickel-Kobalt (AlNiCo), Strontium-Eisen (Ferrite oder Keramiken), Neodym-Eisen-Bor (auch als Neodym-Magnete oder Supermagnete bezeichnet) und Samarium-Kobalt-Magnetwerkstoffe die am weitesten verbreiteten Arten von Permanentmagnetwerkstoffen. (Eine Kombination der Werkstofffamilien Samarium-Kobalt und Neodym-Eisen-Bor wird als Seltenerdmagnet bezeichnet.) Erfahren Sie mehr über Wie Neodym-Magnete hergestellt werden?

Was sind Seltenerdmagnete?

Seltenerdmagnete bestehen aus Elementen der Gruppe der Seltenen Erden. Zu den gängigsten Arten von Seltenerdmagneten gehören Neodym-Eisen-Bor-Magnete (Neodym-Magnete) und Samarium-Kobalt-Magnete (SmCo-Magnete).

Was versteht man unter einem temporären Magneten?

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

Was ist ein Elektromagnet?

Elektromagnete werden eingesetzt, wenn extrem starke Magnete benötigt werden. Elektromagnete entstehen, indem ein Metall in Form eines Kerns in eine Drahtspule eingesetzt wird, durch die elektrischer Strom fließt. Der Strom in der Spule erzeugt ein Magnetfeld. Die Stärke des Elektromagneten wird durch die Stromstärke und die Wicklung des Drahtes bestimmt. Durch die Stromrichtung wird er polarisiert. Während der Strom fließt, kann der Kern als Magnet wirken; wird der Strom jedoch abgeschaltet, verschwinden die magnetähnlichen Eigenschaften sofort. Elektromagnete werden in Elektromotoren, Fernsehgeräten, Magnetschwebebahnen, Telefonen, Computern und den meisten anderen modernen Geräten eingesetzt.

Was sind Wirbelströme im Magnetismus?

Dabei handelt es sich um elektrische Ströme, die durch die Bewegung eines Magnetfelds relativ zu einem elektrischen Leiter induziert werden, der in der Nähe des Magnetfelds positioniert ist. Diese Wirbelströme erzeugen ihrerseits ein Magnetfeld, das der Relativbewegung des ursprünglichen Magnetfelds und des elektrischen Leiters entgegenwirkt.

Wie viel kosten Magnete typischerweise?

Magnetwerkstoffe können sich erheblich voneinander unterscheiden. Die folgende Darstellung enthält eine grobe Schätzung der Magnetpreise.

Hinweis: Die in dieser Spalte angegebenen Kosten sind relative Kosten und beziehen sich auf große Mengen an Magnetwerkstoffen, die keine speziellen Bearbeitungen oder sonstigen Merkmale aufweisen.

Verglichen mit Kupferlegierungen können Neodym-Magnete bezogen auf die Kosten pro Pfund äußerst teuer sein. Bezogen auf die Kosten pro BHmax sind sie jedoch nicht so teuer. Durch ein stärkeres Magnetfeld kann das gesamte Gerät, in das der Magnet integriert wird, deutlich kleiner ausgeführt werden. Dadurch lassen sich Kosten einsparen, was für stärkere Magnetwerkstoffe spricht.

Gibt es Branchenstandards für Magnete?

Ja. Die Magnetic Materials Producers Association (MMPA) und die Magnet Distributors and Fabrications Association (MDFA) haben Standards festgelegt. Die beiden Verbände sind heute unter der Bezeichnung International Magnetics Association bekannt. Im Folgenden finden Sie einige der von diesen Organisationen erstellten Publikationen und Standards.

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

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

Erforderliche Magnetgröße: Geben Sie die genauen Abmessungen wie Durchmesser, Länge, Breite, Höhe und Dicke an.

Toleranzanforderungen: Geben Sie an, welche Maßabweichungen für Ihre Anwendung zulässig sind.

Einsatzumgebung: Berücksichtigen Sie Bedingungen wie hohe Temperaturen, Feuchtigkeit, den Einsatz im Außen- oder Innenbereich sowie den Kontakt mit korrosiven Stoffen.

Erforderliche Magnetstärke: Legen Sie die für die Anwendung erforderliche Abreißkraft, Flussdichte in Gauß oder Magnetgüte (z. B. N35, N42, N52) fest. (Weitere Informationen zu Magnetgüten)(Magnete N42, N45 und N52 im Vergleich, N35- und N52-Magneten im Vergleich)

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

Benötigte Stückzahl: Geben Sie an, ob Sie einzelne Muster, Kleinserien oder große Produktionsmengen benötigen.

Um die Grundlagen des Magnetismus zu verstehen, sind Werkstoffe mit vorhersehbarem Verhalten erforderlich. Osnec produziert Magnete mit gleichbleibenden Eigenschaften hinsichtlich Polarität, Feldverteilung und Materialverhalten. Dadurch eignen sie sich zur Erläuterung grundlegender Zusammenhänge. Studierende und Ingenieure können ein gleichmäßiges Feldverhalten beobachten, sodass sich die Grundprinzipien von Anziehung, Abstoßung und Ausrichtung leichter demonstrieren und analysieren lassen.

3. Magnetstärke verstehen

Wie lange behält ein Magnet seine Stärke?

Wird ein Gegenstand mit einem Magneten von negativen Einflüssen wie Stromleitungen, anderen Magneten und hohen Temperaturen ferngehalten, behält der Magnet seine Magnetisierung länger.

Welche Faktoren können die Stärke eines Magneten beeinflussen?

Folgende Faktoren können die Stärke eines Magneten beeinflussen:

• Erwärmung
• Strahlung
• Starke elektrische Ströme in der Nähe des Magneten.
• Andere Magnete in unmittelbarer Nähe.
• Ohne Beschichtung korrodieren Neodym-Magnete in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit.
• Moderne Magnetwerkstoffe sind gegenüber Stößen und Vibrationen unempfindlich, sofern diese nicht so stark sind, dass sie den Werkstoff mechanisch beschädigen.

Verlieren Magnete mit der Zeit an Stärke?

Moderne Magnetwerkstoffe verlieren mit der Zeit nur einen sehr geringen Teil ihrer Magnetisierung. Bei Samarium-Cobalt-Magneten wurde beispielsweise ein Verlust von weniger als 1 Prozent innerhalb von zehn Jahren nachgewiesen.

Welche Magnetarten sind am stärksten?

Die derzeit stärksten auf dem Markt erhältlichen Magnetarten sind Seltenerdmagnete. Unter den Seltenerdmagneten sind Neodym-Magnete am stärksten. Bei hohen Temperaturen von etwa 150 °C oder mehr können Samarium-Cobalt-Magnete jedoch je nach Magnetkreis stärker als Neodym-Magnete sein.

Was sind supraleitende Magnete?

Diese Magnete zählen zu den stärksten überhaupt. Sie benötigen nicht einmal einen Metallkern, sondern bestehen aus Drahtspulen aus speziellen Metalllegierungen, die bei extrem niedrigen Temperaturen supraleitend werden.

Kann ein vorhandener Magnet stärker gemacht werden?

Wenn ein Magnet vollständig magnetisiert ist, gilt er als gesättigt und kann nicht weiter verstärkt werden. Magnete sind in diesem Fall wie Wassereimer: Wenn sie voll sind, können sie nicht noch voller gemacht werden.

Kann ein Magnet, der seine magnetischen Eigenschaften verloren hat, erneut magnetisiert werden?

Die meisten Magnete können wieder auf ihre ursprüngliche Stärke magnetisiert werden, sofern das Material nicht zu heiß ist.

Wie wird die Stärke oder Leistung eines Magneten definiert?

Die Stärke eines Magneten wird am häufigsten mit Gaussmetern, Magnetometern oder Abreißkraftprüfgeräten gemessen. Gaussmeter messen in Gauss, Magnetometer in Gauss oder in einer beliebigen Einheit (dadurch lassen sich Magnete leicht miteinander vergleichen) und Abreißkraftprüfgeräte in Pfund und Kilogramm oder anderen Krafteinheiten. Eine anspruchsvollere Messung von Magneten erfolgt außerdem mit Helmholtz-Spulen, Suchspulen und Permeametern.

Spezielle Gaussmeter können bis zu einigen tausend Dollar kosten. Integrated Magnetics führt einige Ausführungen von Gaussmetern zu Preisen zwischen 400 und 1 500 Dollar pro Stück. Kontaktieren Sie uns, wenn Sie mehr darüber erfahren oder eine Bestellung aufgeben möchten.

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

Nein. Der Br-Wert wird unter Bedingungen eines geschlossenen Magnetkreises gemessen. Ein Magnet im geschlossenen Magnetkreis ist jedoch nur begrenzt praktisch nutzbar. In der Praxis werden Sie in unmittelbarer Nähe der magnetischen Oberfläche ein Feld von weniger als 12 300 Gauss feststellen. Ob der Magnet Stahl enthält oder nicht, der Abstand zwischen Messpunkt und Oberfläche sowie die Größe des Magneten bestimmen den tatsächlichen Messwert (unter der Annahme, dass die Messung bei Raumtemperatur durchgeführt wird).

In einigen Beispielen misst ein Neodym-Magnet der Güte 35 mit einem Durchmesser von 1″ und einer Länge von ¼″ etwa 2 500 Gauss in einem Abstand von 1/16″ von der Oberfläche und 2 200 Gauss in einem Abstand von 1/8″ von der Oberfläche.

4. Magnetfelder und ihr Verhalten

Wie stark ist das Magnetfeld der Erde?

Die Erde hat eine Oberflächenfeldstärke von etwa 0,5 Gauss, die je nach Stärke des Krustenfeldes um bis zu 10 Prozent variieren kann. Der weltweit vorkommende Bereich liegt zwischen 0,85 und 0,45. Infolge geomagnetischer Stürme können die Veränderungen zwischen 1% und 5% betragen und einige Stunden bis zu einem ganzen Tag andauern.

Welche Formel beschreibt die Abhängigkeit eines Magnetfeldes von der Entfernung?

Die Intensität eines Magnetfeldes nimmt mit zunehmender Entfernung mehr oder weniger exponentiell ab.

Das folgende Beispiel veranschaulicht die Abnahme des Feldes (in Gauss) mit der Entfernung bei einem Samarium-Kobalt-Magneten der Güte 18 in Scheibenform, mit einer Länge von 1/2″ und einem Durchmesser von 1″:

Wie lautet die Gleichung für die Feldstärke in Abhängigkeit von der Entfernung?

Bei einem kreisförmigen Magneten mit dem Radius R und der Länge L wird das Feld Bx auf der Mittellinie des Magneten in einem Abstand X von der Oberfläche durch den folgenden Ausdruck beschrieben, wobei Br die Restinduktion des Materials bezeichnet:

Gleichung für die Feldstärke

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

Was kann ich verwenden, um ein Magnetfeld abzuschirmen?

Die einzigen Materialien, die ein Magnetfeld abschirmen können, sind solche, die von einem Magneten angezogen werden. Das Magnetfeld wird je nach Dicke des Abschirmteils teilweise oder sogar vollständig blockiert.

Für die Kartierung von Magnetfeldern erzeugen Osnec-Magnete saubere und klar definierte Magnetfelder, die sich gut für Hall-Effekt-Sensoren und Visualisierungswerkzeuge eignen. Dieses stabile Muster macht sie für praktische Demonstrationen und Präzisionsprüfungen geeignet.

5. Magnetische Pole und ihre Definitionen

Was sind magnetische Pole?

Die Flächen, aus denen die unsichtbaren Linien des magnetischen Flusses austreten und in die sie wieder in den Magneten eintreten, werden als magnetische Pole bezeichnet.

Wie werden Nord- und Südpol üblicherweise definiert?

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

Kann ein bestimmter Pol identifiziert werden?

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

Woher wissen Sie bloß, dass es der Nordpol ist, wenn es keinen Hinweis darauf gibt?

Das lässt sich nicht durch bloßes Hinsehen feststellen. Sie erkennen es, indem Sie einen Kompass in die Nähe des Magneten bringen. Die Spitze der Nadel, die sich normalerweise zum Nordpol der Erde bewegt, würde zum Südpol des Magneten zeigen.

6. Magnetischer Fluss und sein Verhalten

Wie verhalten sich die Linien des magnetischen Flusses im Raum?

Die Kräfte wirken dreidimensional, verlaufen als Linien und umgeben einen Stabmagneten auf beiden Seiten.

Gleichnamige Pole stoßen sich ab, ungleichnamige Pole ziehen sich an. Zwei Magnete mit ungleichnamigen Polen verstärken die Feldlinien, die sich beim Kontakt verbinden, und die beiden Magnete ziehen sich an.

Wenn sich die gleichnamigen Pole eines Magneten einander nähern, wird eine weitere Kraftlinie weggedrückt, und der Magnet stößt den anderen ab.

Die Steuerung der Flussdichte ist bei Seltenerdmagneten eine große Herausforderung. Marken wie Osnec führen thermische Zyklenprüfungen und Analysen der Flussstabilität durch, um sicherzustellen, dass ihre Magnete auch unter mechanischer oder thermischer Belastung einen konstanten Fluss aufrechterhalten.

7. Magnetische Orientierung und leichte Achsen

Was bedeutet die “Richtung der Orientierung” bei Magneten?

Die meisten modernen Magnetwerkstoffe weisen eine Kornorientierung auf; sie können nur in einer Richtung besonders einfach und maximal magnetisiert werden. Dies ist die leichte Achse, auch Orientierungsrichtung oder Achse genannt.

Nicht ausgerichtete Magnete (auch “isotrope Magnete” genannt) sind im Vergleich zu ausgerichteten Magneten wesentlich schwächer und können in jede Richtung magnetisiert werden. Ausgerichtete Magnete (oder, wie sie manchmal genannt werden, anisotrope Magnete) sind nicht in alle Richtungen orientiert, sondern bevorzugt in der Richtung, in der sie magnetisiert werden sollen.

Ob eine axiale, diametrale oder radiale Magnetisierung erforderlich ist, Osnec werden Magnete mit streng kontrollierten Orientierungstoleranzen gefertigt. Diese Konstanz verbessert die Gesamtleistung von Baugruppen und Rotationssystemen.

8. Wichtige magnetische Eigenschaften

Zu den drei wesentlichen Eigenschaften von Magneten gehören:

Remanenz: Unter der Annahme, dass das Symbol Br lautet und die Einheit Gauss ist, gibt dieser Wert einen Hinweis darauf, wie stark der Magnet sein kann.

Koerzitivfeldstärke: Da Hc das Symbol ist und in Oersted angegeben wird, beschreibt dieser Wert den Widerstand des Magneten gegen eine Entmagnetisierung.

Maximales Energieprodukt: BHmax, in verschiedenen Bezeichnungen auch als bhmax abgekürzt, wird in Gauss-Oersted angegeben und zeigt an, wie viel Magnetwerkstoff erforderlich ist, um eine bestimmte Menge magnetischen Flusses zu erzeugen.

9. Magnetische Eigenschaften gängiger Werkstoffe

Welche Eigenschaften haben die gängigen Magnetwerkstoffe?

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

Wie lässt sich diese Information in der Praxis nutzen?

Ausgehend von der Größe des Magneten können Sie abschätzen, welchen magnetischen Fluss verschiedene Werkstoffe in einem bestimmten Abstand erzeugen. Diese Information kann auch zum Vergleich eines Werkstoffs mit einem anderen verwendet werden.

Beispiel: Welchen Unterschied beim magnetischen Fluss erzeugt ein Neodym-Magnet der Güte 35 im Vergleich zu einem Keramikmagneten der Güte 5 gleicher Größe bei einem bestimmten Abstand? Teilen Sie einfach die Br des Neo 35 durch die Br der Keramikgüte 5 (12300\/3950), um 3,1 zu erhalten. Das bedeutet, dass die Güte 35 aus Neodym bei einem bestimmten Abstand den 3,1-fachen Fluss eines gleich großen Keramikmagneten der Güte 5 erzeugt.

Da der in einem bestimmten Abstand vom Magneten benötigte Fluss bekannt ist, können Sie damit die Größe des erforderlichen Volumens eines Magnetwerkstoffs für Magnete unterschiedlicher Ausführung bestimmen und abschätzen.

Problem: Welches Volumen wäre erforderlich, damit 5 Keramikmagnete bei diesem Abstand denselben magnetischen Fluss erzeugen wie ein Neodym-Magnet der Güte -35? Sie müssen lediglich BHmax von neo-35 durch BHmax von ceramic-5 dividieren (35/3.6), um 9.7 zu erhalten. Das bedeutet, dass die Menge der ceramic-5-Magnete 9,7-mal so groß sein müsste wie die des neo-35-Magneten, um denselben magnetischen Fluss zu erzeugen.

10. Betriebstemperaturen von Magnetwerkstoffen

Welche maximalen empfohlenen Betriebstemperaturen gelten für verschiedene Magnetwerkstoffe?

Die höchste Temperatur, bei der ein Magnet betrieben werden kann, hängt stark vom Permeanzkoeffizienten bzw. Pc des Werkstoffs ab. Pc wird durch den magnetischen Kreis bestimmt, in dem der Magnet arbeitet. Je höher Pc ist, also je geschlossener der Kreis ist, desto höher kann die Temperatur sein, bei der der Magnet ohne starke Entmagnetisierung eingesetzt werden kann. Die folgende Tabelle zeigt einen Bereich der maximalen Betriebstemperaturen für die verschiedenen Klassen von Magnetwerkstoffen. Bei Temperaturen nahe den unten angegebenen Werten können besondere Maßnahmen erforderlich sein, um sicherzustellen, dass der Magnet nicht entmagnetisiert wird.

Bei welcher Höchsttemperatur kann ein Magnet noch effektiv funktionieren?

Magnete arbeiten je nach dem jeweiligen magnetischen Kreis mit unterschiedlichen Wirkungsgraden. Je geschlossener der Kreis ist, in dem der Magnet betrieben wird, desto stabiler ist der Magnet und desto geringer ist der Einfluss der Temperatur auf ihn.

11. Bearbeitung und Verarbeitung von Magneten

Können Magnete bearbeitet werden?

Ja, Magnete können bearbeitet werden. Harte Magnetwerkstoffe sind jedoch im Vergleich zu flexiblen bzw. gummiähnlichen Magnetwerkstoffen sehr schwer zu bearbeiten. Die Bearbeitung sollte nach Möglichkeit im unmagnetisierten Zustand mit Diamantwerkzeugen und/oder weichen Schleifscheiben erfolgen. Im Allgemeinen lohnt es sich nicht, maschinengehärtete Magnetwerkstoffe zu bearbeiten, sofern Sie nicht mit diesen speziellen Bearbeitungsverfahren vertraut sind.

Welche Faktoren beeinflussen die Kosten der Magnetbearbeitung?

Zu den Faktoren, die zur Ermittlung der Bearbeitungskosten von Magneten berücksichtigt werden müssen, gehören:

Menge: Je größer die Stückzahl, desto geringer die Kosten, da die Rüstkosten auf die Stückzahl verteilt werden können und sich der Einsatz spezieller Werkzeuge für die Bearbeitung größerer Mengen lohnt.

Material: Die Bearbeitung von SmCo-Werkstoffen ist teurer, da sie sehr spröde sind. Die Bearbeitung flexibler Werkstoffe ist aufgrund ihres physikalischen Verhaltens günstiger.

Form: Komplexe Formen sind teurer als einfache Formen.

Toleranzen: Je enger die geforderten Toleranzen sind, desto aufwendiger ist die Bearbeitung der Magnete.

Bei der Bearbeitung von Magneten ist eine sorgfältige Prozesskontrolle erforderlich, um Risse und Ausbrüche zu vermeiden. Osnec Führt zu gesinterten Werkstoffen mit saubereren Kanten und verbesserter struktureller Integrität, wodurch nachgelagerte Bearbeitungsprozesse sicherer und besser vorhersehbar werden.

12. Magnetbaugruppen und ihre Auslegung

Was ist unter einer Magnetbaugruppe zu verstehen?

Magnetbaugruppen bestehen aus einem oder mehreren Magneten und weiteren Bestandteilen, typischerweise Komponenten wie Stahl, die die Funktion des Magneten beeinflussen können.

Wie sollten Magnete in meinem Gerät befestigt oder montiert werden?

Wenn der Magnet an einer Maschine befestigt werden soll, können Sie ihn mechanisch fixieren oder Klebstoffe verwenden.

Magnete werden üblicherweise mit Klebstoffen befestigt. Bei der Anbringung von Magneten auf unebenen Oberflächen wird ein Klebstoff mit ausreichender Standfestigkeit benötigt, damit er sich an die unebene Oberfläche anpassen kann. Auch Schmelzklebstoffe haben sich für die Befestigung von Magneten auf Keramik, Holz, Textilien und anderen Materialien als wirksam erwiesen. Sollen Magnete mit Metall verklebt werden, kann Sekundenkleber mit großem Erfolg eingesetzt werden.

Integrated Magnetics kann flexible Magnete mit bereits aufgebrachter Klebeschicht anbieten, sodass Sie lediglich die Schutzfolie abziehen und den Magneten auf Ihr Produkt kleben müssen. Rufen Sie uns an oder fordern Sie ein Angebot für eine Sonderanfertigung an. Alternativ können Sie den online aufgeführten großen Lagerbestand unter www.magnetshop.com ansehen und dort online kaufen.

Wie bei jeder anderen Klebstoffanwendung ist besonders wichtig, vor dem Verkleben sicherzustellen, dass alle an der Verklebung beteiligten Oberflächen sauber und trocken sind.

Bei Baugruppen sind Faktoren wie die Wahl des Klebstoffs, die Präzision des Gehäuses und die Ausgewogenheit der Ausrichtung von Bedeutung. Osnec entwickelt Baugruppen unter Berücksichtigung dieser Aspekte und gewährleistet dadurch eine stabile magnetische Leistung und eine höhere Betriebseffizienz.

13. Sicherer Umgang mit Magneten und deren Lagerung

Richtlinien für die Verwendung und Lagerung von Magneten

Magnete müssen stets mit besonderer Vorsicht gehandhabt werden! Sie können zerbrechen und Personen schneiden oder anderweitig verletzen.

Lagern Sie Magnete fern von magnetischen Datenträgern wie Disketten, Kreditkarten und Computerbildschirmen.

Bewahren Sie die Magnete in dicht schließenden Verpackungsbehältern auf, damit sie keine Metallpartikel aufnehmen.

Wenn mehrere Magnete gelagert werden, sollten sie an Stellen mit Anziehungskraft aufbewahrt werden.

Aufgrund ihrer leichten Entmagnetisierbarkeit müssen AlNiCo-Magnete mit ihren Polschlussplatten aufbewahrt werden. Dabei handelt es sich um Eisen- oder Stahlplatten, die sich gemeinsam magnetisieren lassen und die anliegenden Platten des erstgenannten Magneten bilden.

Eine sichere Handhabung und Lagerung verhindert Magnetschäden, Korrosion und unbeabsichtigte Verletzungen. Osnec verwendet Verpackungssysteme, die während des Transports eine übermäßige gegenseitige Anziehung, Feuchtigkeitseinwirkung und stoßbedingte Belastungen begrenzen. Diese Schutzmaßnahmen zeigen, wie wichtig eine sachgemäße Lagerung ist, und helfen Anwendern zu verstehen, wie Umweltfaktoren die langfristige Magnetleistung beeinflussen können.

14. Weiterführende Literatur und Referenzquellen

Welche Referenzbücher über Magnetismus werden empfohlen?

• Handbuch zur Auslegung von Permanentmagneten, von Lester Moskowitz, ein 385-seitiges Buch für technisch interessierte Laien.
• Permanentmagnete und ihre Anwendungen, von Dr. Peter Campbell, ein 203-seitiges Buch für technisch versierte Leser.
• The Driving Force, von James Livingston, ein 310-seitiges Buch für nicht technisch versierte Leser. Ein sehr gut geschriebenes und interessantes Buch über die Geschichte der Magnete und einige ihrer ungewöhnlicheren Anwendungen.

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

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