Отличительные особенности неодимовых магнитов — неодимовые и поисковые магниты
Нам часто задают вопросы — «Что такое неодимовый магнит?», «Какова его сила?», «Как долго он сохранят свою намагниченность?», «Чем он лучше обычного, ферритового магнита?». Сейчас мы попробуем разобраться с этим и ответим на всё вопросы по порядку.
Неодимовые магниты NdFeB самые сильные на сегодняшний день постоянные магниты. Изготавливаются они из сплава, содержащего редкоземельный материал неодим Nd, а также железо и бор. Неодимовые магниты имеют очень высокие показатели остаточной магнитной индукции и устойчивости к размагничиванию. По этим показателям они в разы превосходят обычные чёрные, ферритовые, магниты. Что делает их гораздо более привлекательными при использовании в изделиях и оборудовании, где требуются сильное магнитное поле. Единственный серьёзный недостаток этих магнитов — это довольно высокая цена. При чём, с течением времени, она имеет тенденцию к росту, так как потребности мировой промышленности в сильных магнитах так же постоянно растут.
Технические характеристики неодимовых магнитов
Магнитные характеристики закладываются на стадии изготовления магнита и не могут быть изменены в последствии. Основные же параметры это остаточная магнитная индукция и устойчивость к размагничиванию (коэрцитивная сила). Магнитная индукция измеряется в Теслах (Тс) и Гауссах (Гс), 1 Тл = 10000 Гс. Неодимовые магниты имеют остаточную индукцию порядка 1,2-1,4 Тл (12000-14000 Гс).
Следует учитывать, что подобные значения могут быть получены только при испытаниях магнитного материала в замкнутой цепи. При измерении же силы магнитного поля на поверхности магнита тесламетр обычно показывает от 200 до 500 мТл (2000-5000 Гс). К тому же показания остаточной магнитной индукции сильно зависят от формы и размера магнита — чем он больше, тем сильнее будет его магнитное поле. Потери магнитных свойств со временем обычно не превышают 2-3% за 10 лет эксплуатации (естественно, при условии соблюдения температурного режима). Отличительной особенностью неодимовых магнитов является довольно низкая рабочая температура. При сильном нагреве начинается размагничивание материала и чем горячее, тем быстрее протекает этот процесс. Значение температуры, при котором материал начинает терять свои магнитные свойства, называется «точкой Кюри». При этом происходит так называемый «фазовый переход» — быстрое разрушение магнитной структуры вещества. Магниты из обычных марок неодимового сплава, типа N38, N42 и т.
п. выдерживают нагрев не выше 80 градусов Цельсия. Это очень ограничивает их применение в оборудовании подверженному сильному нагреву — для нормального функционирования в таких условиях, требуется обеспечить дополнительное охлаждение установки. Существуют и высокотемпературные марки сплавов, такие как N38H (120°С), N38UH (180°C).
Марка N (Normal) – применяется при температурах до 80 °C
Марка M (Medium) – применяется при температурах до 100 °C
Марка H (High) – применяется при температурах, до 120 °C
Марка SH (Super High) – применяется при температурах до 150 °C
Марка UH (Ultra High) – применяется при температурах до 180 °C
Марка EH (Extra High) – применяется при температурах до 200 °C
Если же требуются более высокие рабочие температуры, то следует рассматривать магниты из материала Альнико (ЮНДК) выдерживающие нагрев до 550°C. Неодимовые магниты чаще всего имеют антикоррозионное покрытие, никелевое или цинковое, реже эпоксидное. Магниты могут выпускаться и совсем совсем без покрытия, но так как они имеют свойство ржаветь во влажной среде, то пользуются они гораздо меньшим спросом.
Направление магнитного поля может быть аксиальным (вдоль размера h), диаметральным (вдоль размера D) и радиальным (вдоль размера r).
Направление намагниченности:
Магнитные характеристики различных неодимовых сплавов
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7-12,0Применение неодимовых магнитов
Неодимовые магниты получили широкое распространение в различных сферах человеческой деятельности.
Благодаря своим высоким эксплуатационным показателям они массово используются при производстве радиоаппаратуры, измерительных приборов, бытовой техники, медицинского оборудования, мобильных телефонов и прочих высокотехнологичных гаджетов. Высоким спросом пользуются эти магниты у производителей ветрогенераторов. Используется неодим и для производства поисковых магнитов, для справки — магнитная рыбалка это интересное, набирающее популярность, хобби. Для обеспечения потребностей потребителей, неодимовые магниты производятся самых различных форм и размеров и способны удовлетворить самый взыскательный спрос. Магниты могут быть изготовлены в форме диска, куба, стержня, цилиндра, призмы, бруска, кольца, сектора или шара. Кроме стандартных геометрических форм, возможно изготовление и более сложных и причудливых конфигураций — свойства материала это позволяют.
Техника безопасности про обращении с неодимовыми магнитами
Основное преимущество неодимовых магнитов это их колоссальная магнитная сила, она же представляет и наибольшую опасность в неумелых или неосторожных руках.
Если это всё же произошло и рука осталась зажата между магнитами, то в первую очередь нужно вставить между магнитами какие нибудь прокладки из немагнитных материалов — пластмассы или дерева, они предотвратят дальнейшее смыкание магнитов. После этого можно попытаться выдернуть руку самостоятельно или дожидаться приезда сотрудников МЧС. Небольшие магниты, размером 20-40 мм., тоже могут представлять опасность и при неаккуратном обращении оставляют на руках ушибы, порезы или гематомы. Очень важно обезопасить детей от контакта с неодимовыми магнитами. Даже маленькие магнитики могут представлять серьёзную угрозу здоровью ребёнка. Проглатывание маленьких магнитов может привести к крайне негативным последствиям, в этом случае нужно безотлагательно вызывать скорую помощь. Большие неодимовые магниты создают вокруг себя сильное магнитное поле, во избежание поломок держите их подальше от чувствительной техники — компьютеров, внешних дисков, часов, смартфонов, кардиостимуляторов, навигационного оборудования, банковских карт и т.
Все разделы
Принцип действия и особенности электропостоянных магнитов
Электропостоянные магниты используются преимущественно в тяжелой промышленности для подъема и транспортировки грузов на производстве. Также широко применяются на транспортных погрузочно-разгрузочных узлах: в портах, на железной дороге. В этой статье мы расскажем об электропостоянных магнитах, производимых итальянской компанией Gauss Magneti, основанной в 1972 году в городе Брешиа.
Первый патент на электропостоянный магнит был выдан более полувека назад — в 1958 году во Франции. Это был подъемный магнит, состоящий из двух одинаковых постоянных магнитов, один из которых был окружен катушкой. Электрический импульс позволял изменять намагниченность половины магнитов и, следовательно, замыкать и размыкать магнитное поле.
Иными словами, после того как это случилось, исчезла необходимость в движущихся частях внутри магнитного захвата, а сама конструкция стала проще, надежнее и долговечнее. При всем этом — увеличилась грузоподъемность.
Дальше, как говорится, больше. Используя магнитные характеристики материалов, которые стали доступны благодаря исследованиям и технологиям этого сектора, индустрия производства промышленного оборудования двинулась существенно дальше, что привело к сочетанию нескольких групп магнитов с различными характеристикам.
Фото 1. Балка с электропостоянными магнитами для плит массой до 35Т.
Как работает электропостоянный магнит
Электромагнит — это устройство, которое создает магнитное поле при прохождении электрического тока через него. Обычно электромагнит состоит из обмотки и ферромагнитного сердечника, который приобретает свойства магнита при прохождении по обмотке электрического тока.
Главное отличие электромагнитов от привычных многим постоянных — возможность управлять магнитными свойствами: включать их и отключать.
А теперь обратимся к вопросу о том, что такое электропостоянный магнит?
На рис. 1 показана простая магнитная схема, позволяющая легко понять принцип работы электропостоянного магнита. Группа необратимых магнитов NdFeB / SmCo (1), связана с группой обратимых магнитов AlNiCo V (2). Они окружены катушкой. Обе группы способствуют подаче необходимой энергии, а вторая также выполняет функцию управления исследуемой магнитной цепью.
Система активируется коротким импульсом тока соответствующего знака. Ток намагничивает обратимую группу в том же направлении, что и намагничивание необратимой группы, и обе они работают параллельно. Суммарный поток проходит через полюсные наконечники (4), замыкаясь на нагрузке (5), которая притягивается.
Для деактивации на катушку подается импульс тока с противоположным направлением к предыдущему и две группы идут последовательно: магнитный поток одной группы, проходя через расширения (4), замыкается на другой группе, находящейся внутри подъемника, в результате чего нагрузка освобождается.
Рис. 1 Принцип действия электропостоянных магнитов
Так как импульс тока длится всего мгновение, это сообщает устройству два очевидных преимущества.
- Экономия электроэнергии.
- Отсутствие перегрева.
Поскольку такие магниты не зависимы от внешних источников энергии, они не могут освободить нагрузку, если нет напряжения или электрический кабель сломан, и поэтому обеспечивают максимальную безопасность в случае возникновения непредвиденных ситуаций.
Фото 2. Траверса с тремя электропостоянными магнитами для транспортировки рулонов.
Форма электропостоянных магнитов
На современном производстве применяют магниты разной формы. Форма зависит от выполняемых задач и характера груза. Магниты бывают:
- Плоскими, для плоских заготовок или листов,
- Наклонными для круглых или многоугольных заготовок,
-
С подвижными гранями, когда нагрузка состоит из заготовок имеющих неровную форму по отношению к уровню контакта.
Для безопасности работы электромагнит может быть оснащен предохранительным устройством, которое предотвращает обесточивание во время рабочей фазы.
Фото 3. Электропостоянный магнит для транспортировки слитков массой до 30Т.
Индукция и калибровка постоянных электромагнитов
Значения индукции максимальны при идеальном контакте, но все-таки всегда присутствуют воздушные зазоры, которые снижают эффективный расход.
Спеченные магниты NdFeB или SmCo очень гибки к различным воздушным зазорам, работая на почти прямой кривой размагничивания, в то время как литые магниты имеют очень выраженное колено на кривой размагничивания, ниже которого собственные значения индукции сильно ухудшаются. Это является фактором риска при эксплуатации оборудования при выполнении работ по подъему и переносу грузов.
Необходимо хорошо знать условия работы в соответствии с этими воздушными зазорами, чтобы уменьшить или вовсе свести к нулю их воздействие.
Уменьшение зазора осуществляется с помощью калибровки оборудования.
Как работает и зачем нужно устройство обнаружения магнитного потока
Безопасность электропостоянных магнитов повышается еще больше, если на производстве используется устройство обнаружения магнитного потока (RDF). Это устройство позволяет путем непосредственного измерения магнитного потока, генерируемого подъемным магнитом, определить силу самого магнита, а затем, сравнивая эту силу с весом поднимаемого груза, определить реальный коэффициент безопасности при каждой погрузке.
В основе конструкции устройства катушка и преобразователь напряжения / тока. Генерируемый сигнал обрабатывается ПЛК внутри оборудования с целью получения требуемого значения силы.
Таким образом, можно рассчитать реальный коэффициент безопасности при каждой погрузочно-разгрузочной операции. Это важно для предотвращения возможных рисков, связанных с нестабильной работой магнита или неправильном расчете массы перемещаемого груза.
Фото 4. Траверса с электропостоянными магнитами для горячих заготовок температурой до 600°С и массой до 14Т.
Особенности электропостоянных магнитов
Особенностью электропостоянных магнитных захватов является максимальная безопасность без каких-либо энергозатрат во время работы. Они суммируют преимущества постоянного магнита: безопасность и автономность и электромагнита: мощность.
Работа по подъему и удержанию объекта в случае использования электропостоянных магнитов осуществляется за счет собственных полей магнитов, содержащихся в оборудовании без какого-либо вмешательства извне. Вмешательство для намагничивания и размагничивания имеет электрическую природу и осуществляется с помощью импульса тока, который длится всего несколько сотых секунды.
Достоинства электропостоянных магнитов очевидны:
-
Потребление энергии только в момент возбуждения и снятия возбуждения с магнитов, а не в фазе работы, при практически нулевых относительных затратах.
- Наличие предохранительного устройства, предотвращающего обесточивание во время рабочей фазы.
- Минимальное техническое обслуживание.
- Абсолютная безопасность эксплуатации.
- Постоянная производительность без какого-либо снижения.
Мы рады, что вы дочитали статью. Мы стараемся писать только о самых эффективных и современных решениях. Проконсультируйтесь со специалистами ГК “22ВЕК” и сделайте правильный выбор, ведь от качества работы электромагнита зависит не только безопасность персонала и оборудования, но и эффективность производственного процесса в целом.
Постоянные магниты | Заказные магниты и магнитные сборки
Специальные постоянные магниты, созданные для высокопроизводительных приложений
Постоянные магниты изготавливаются из специальных сплавов (ферромагнитных материалов), таких как железо, никель и кобальт, некоторых сплавов редкоземельных металлов и минералов, таких как магнитный камень.
В отличие от электромагнитов, постоянные магниты создают постоянное магнитное поле без необходимости использования какого-либо внешнего источника магнетизма или электроэнергии.
Обладая более чем 60-летним опытом в области технических магнитов, компания Integrated Magnetics специализируется на проектировании, проектировании и производстве нестандартных постоянных магнитов и прецизионных магнитных сборок для высокопроизводительных приложений. Из нашей штаб-квартиры в Калвер-Сити, штат Калифорния, и наших собственных производственных предприятий по всему миру мы производим комплексные магнитные решения «под ключ» для различных рынков по всему миру. Целевые отрасли, с которыми мы работаем, включают военную, аэрокосмическую, энергетическую, полупроводниковую, научно-исследовательскую, автомобильную, промышленную автоматизацию и многое другое.
Ваш индивидуальный проект с постоянными магнитами. Чем мы можем помочь?
Отправьте нам запрос на предложение или свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить требования вашего проекта, и наша опытная команда инженеров поможет вам определить наиболее экономически эффективный способ предоставления вам решения.
Мы также предлагаем широкий выбор постоянных магнитов для онлайн-покупки на MagnetShop.com.
Запросить предложениеСвяжитесь с нами
Материалы для постоянных магнитов
Мы изготавливаем наши магниты на заказ, используя лицензированные высококачественные магнитные материалы в различных премиальных и стандартных классах, включая:
- Изготовленные на заказ магниты из редкоземельных металлов
- Индивидуальные неодимовые магниты
- Изготовленные на заказ магниты из самария-кобальта
- Изготовленные на заказ керамические (ферритовые) и гибкие магниты
- Изготовленные на заказ магниты Alnico
У нас есть большинство магнитных материалов, которые легко доступны в готовом виде для линий ускоренного производства. Стандартные формы, которые мы носим, включают диски, блоки, стержни, кольца и дуговые сегменты различных размеров и сортов. Нестандартные формы и размеры могут быть изготовлены на заказ по вашим точным спецификациям из сырья.
Кроме того, у нас есть стандартные марки стали, алюминия и инконеля для производства магнитных узлов и компонентов. Специальные материалы доступны по запросу. Технические паспорта также доступны для конкретных магнитных материалов, которые вас интересуют.
Постоянные магниты — изготовление на заказ по вашему чертежу или спецификации время выполнения работ может составлять всего две недели для срочных проектов. Мы изготавливаем магниты на заказ в широком диапазоне форм и конфигураций, а также со специальными характеристиками для удовлетворения ваших требований к применению и производительности, включая:
- Прямоугольники, дуги, диски, кольца или сложные формы.
- Магнитная ориентация под указанным углом.
- Специальные покрытия
- Термостабилизация
- Данные по запросу (размерный и магнитный контроль, прослеживаемость материалов)
Внутренние возможности и системы управления качеством
Используя наши глобальные производственные, производственные и испытательные мощности, мы предлагаем широкий спектр пользовательских возможностей, включая:
- Собственная оснастка, механическая обработка, шлифовка, электроэрозионная обработка, сборочные цеха, чистые помещения и многое другое.
- Внутренний контроль качества для предоставления индивидуальных магнитных решений в соответствии со спецификациями и в срок.
- Мы сертифицированы по стандарту ISO 9001:2015, зарегистрированы в DDTC, ITAR и ROHS 3 . При поддержке команды опытных инженеров по проектированию, применению и производству у нас есть хорошо зарекомендовавшая себя система менеджмента качества, отвечающая современным критическим стандартам.
Свяжитесь с Integrated Magnetics сегодня
Свяжитесь с нами, чтобы обсудить специальные требования вашего проекта, мы здесь, чтобы помочь и с нетерпением ждем вашего ответа!
Из чего сделаны магниты?
Что такое магнит?
Магниты — это предметы, состоящие из определенных элементов, создающих магнитное поле. Все магниты имеют как минимум два полюса — северный и южный — с силовыми линиями магнитного поля, выходящими из северного конца и вновь входящими в южный конец магнита.
Каждый магнит сохраняет северный и южный полюс, независимо от размера, даже если он разбит на несколько частей.
Исследователям еще предстоит открыть монопольный магнит — магнит только с одним полюсом.
Как работают магниты?
Большая часть науки о магнитах остается загадкой. Однако ученые открыли науку о магнитной силе. Он начинается с материи — физических субстанций, из которых состоят все объекты во Вселенной, — и микроскопических атомов, из которых состоит материя.
Каждый атом имеет ядро, состоящее из протонов и нейтронов. Вокруг ядра вращаются электроны, которые обычно вращаются парами. Это движение создает крошечное магнитное поле. Когда несколько пар электронов движутся вокруг ядра в противоположных направлениях, их магнитные поля компенсируют друг друга. Когда атом, например железо, имеет нечетное количество электронов, эти неспаренные электроны создают магнитное поле, превращая весь атом в крошечный магнит.
Когда большинство атомов в объекте представляют собой крошечные магниты, создается общее магнитное поле с северным и южным полюсами.
История магнитов
Записи показывают упоминания о магнитных свойствах уже в 600 г.
до н.э. Греки впервые использовали слово «магнит» для описания камня, который притягивал к себе железо и другие железные частицы. Дополнительное происхождение слова приписывается пастуху по имени Магнес, который обнаружил камень, ухаживая за своим стадом, а также древнему городу Магнезия (ныне Маниса в современной Турции), где было найдено много магнитных камней.
Компасы, которыми пользовались моряки, были одними из первых важных магнитных устройств. Было обнаружено, что магнит, когда ему позволено свободно двигаться, всегда указывает в одном и том же направлении север-юг. Раньше мореплаватели изо всех сил пытались ориентироваться, когда небо было затянуто тучами, препятствующими навигации по солнцу и звездам.
Магниты в повседневном использовании
Магниты широко используются в повседневной жизни. От магнитных зажимов и нажимных штифтов, подходящих для использования на кухне, в классе или офисе, до мощных магнитов для извлечения, разделения и сварки, предназначенных для использования в производственных цехах.
Магниты имеют множество применений.
Типы магнитных материалов
Существует пять типов магнитных материалов:
Магниты Alnico
Магниты Alnico изготавливаются в основном из (Al), (Ni) и (Co), следовательно, al-ni-co. Магниты Alnico доступны в различных формах и размерах и очень устойчивы к температуре. Они создают сильное магнитное поле и широко известны своей популярностью как красные подковообразные или стержневые магниты.
Керамические (ферритовые) магниты
Керамические (ферритовые) магниты, состоящие из карбоната стронция и оксида железа, являются одним из популярных типов магнитов, отчасти из-за их экономичности. Они могут быть изготовлены в виде дисков, колец, блоков, цилиндров и иногда дуг. Керамические магниты имеют множество применений, включая динамики, магнитно-резонансную томографию (МРТ) и магнитные сборки для удержания, извлечения и разделения.
Высокоэнергетический гибкий
Изготовленные из смеси порошков феррита стронция с полимерной связкой, эти магниты чаще всего используются в полосах.