Rolle und Anwendungszwecke von Magneten in der Industrie

Magnete spielen seit Jahrhunderten eine wichtige Rolle, praktisch seit ihrer Verwendung als Kompass für die chinesische Akupunktur. Aber erst seit der Anwendung im Jahre 1820, als der elektrische Strom eine Magnetkraft ausübte, kam es zum weit verbreiteten Gebrauch von Magneten in den verschiedensten Sektoren der Industrie.

Vieles hat sich seitdem verändert und mittlerweile sind Magnete für das moderne Leben unverzichtbar. Sie sind in praktisch allen elektronischen Geräten enthalten. Auch die Herstellung hat sich weiterentwickelt. Während die ersten Magnete aus magnetisiertem Eisen gefertigt wurden, werden moderne Magnete heutzutage aus einer Kombination von ferromagnetischen Materialien gebildet. Zu den industriellen magnetischen Materialien gehören Ferrit-, Alnico- und Seltenerdmagnete, wie beispielsweise Neodym-Magnete.

Anwendungsbeispiele von Industriemagneten

Wir wissen, dass Eisen ein guter Magnet ist, jedoch hat es auch seine Grenzen, unter anderem der Verlust von Magnetismus, die Erwärmung durch Streuströme und eine eher geringe Magnetkraft. Deshalb werden Industriemagnete aus Materialien hergestellt, die Magnetismus beständig, leistungsstark und hochohmig sind. So können Magnete zuverlässig in der Industrie eingesetzt werden.

 

Ferrit Magnete

Ferrit Magnete, auch bekannt als Keramikmagnete, bestehen aus einer chemischen Verbindung von Eisenoxid und verschiedenen Metallen. Weichferrite, die Nickel-, Zink- oder Manganverbindungen enthalten, haben eine geringe Koerzitivfeldstärke und werden häufig in Hochfrequenztransformatoren und Induktivitäten eingesetzt. Hartferrite, die Strontium, Barium und Kobalt verwenden, bewahren ihren Magnetismus und werden in Radios, Lautsprechern, Mikrowellen, Relais, CDs oder Permanentmagnetmotoren eingesetzt. Im Magnetband werden Eisenoxide zur Speicherung von Informationen verwendet. Die neueste Generation von Magnetbändern kann bis zu 330 TB Daten speichern.

Alnico Magnete

Alnico Magnete wurden in den 1930er Jahren entwickelt und sind schnell zu den gängigsten Modellen geworden. Sie bieten eine hohe Magnet Beständigkeit und sind halten Temperaturen bis zu 425 °C stand. Aluminium-, Nickel- und Kobalt Verbindungen sind teuer. Sie müssen geschmolzen werden und das Magnetfeld wird während der Wärmebehandlung ausgerichtet. Alnico Magnete werden in Elektromotoren, Tonabnehmern für elektrische Gitarren, Lagern und Magnetkupplungen, ABS-Systemen sowie in Militär- und Luftfahrtanwendungen eingesetzt. Aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegenüber Entmagnetisierung sind Form und Länge von grundlegender Bedeutung.

 

Neodym-Magnete

Seltenerdmagnete sind sehr stark und ersetzen zunehmend die bisherigen Magnettypen. Neodym-Magnete sind die leistungsfähigsten Permanentmagnete, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind, was den Einsatz von sehr kleinen Magneten ermöglicht. Diese passen in kleine Sensoren, Festplatten und Mini-Audio-Geräte. Weitere Anwendungsbeispiele sind Lautsprecher, medizinische Bildgeräte, Magnetkupplungen, drahtlosen Werkzeuge und auch Magnetlager. Ihre Haupteinschränkung besteht darin, dass sie nicht bei mehr als 200 ºC verwendet werden können.

 

Elektromagnete

Wenn es erforderlich ist, die Magnetkraft kontrollieren zu können, werden Elektromagnete verwendet. Mit Materialien mit niedriger Koerzitivfeldstärke verwenden Elektromagnete elektrische Spulen, um das Magnetfeld schnell zu verändern. Dies macht Leistungstransformatoren ebenso möglich wie die leistungsstarken supraleitenden Magnete, die in der Magnetschwebetechnik, in Schwebebahnen und in der Bildgebung für die Magnetresonanz eingesetzt werden. Wechselstrommotoren sind eine Art Elektromagnet, bei dem rotierende Magnetfelder die Rotoren drehen. Hubmagnete, Magnete und Relais bilden weitere Anwendungsbereiche.

 

Welche Industriemagnete sind am besten geeignet?

Die große Vielfalt der magnetischen Materialien bedeutet, dass die Auswahl des besten Magneten ganz schön schwierig werden kann. Zu den zu berücksichtigenden Faktoren gehören:

- der Magnetfluss

- Form und Größe

- Betriebstemperatur

- Kosten

- Volumen

- Korrosion und Erosion

- Sicherheit

Bei IMA stellen wir die gesamte Palette an Magnetprodukten her und unser Entwicklungsteam kann Ihnen selbstverständlich verschiedene Optionen anbieten und Ihre Fragen zur Magnetauswahl beantworten. Kontaktieren Sie uns ganz unverbindlich und wir schauen, wie wir Ihnen weiterhelfen können.

Verwendungszwecke von Magneten im Alltag

Obwohl wir sie vielleicht nicht immer wahrnehmen, sind Magnete in unserem Alltag tatsächlich ständig präsent. Magnetisches Zubehör ist in vielen Bereichen unseres täglichen Handelns vorhanden. Wir finden sie in komplexen Geräten, wie den Motoren unserer Autos, aber auch in ganz einfachen Situationen, wie z.B. der Angewohnheit Nachrichten, Merkzettel und Kontaktdaten in guter Sichtweite an unserem Kühlschrank anzubringen. Hier kommt meist der berühmte Souvenir-Magnet zum Einsatz, der die Kühlschränke vieler von uns verziert.

Sie sehen, wir können magnetische Accessoires ganz einfach in unserem Alltag ausmachen. An der Kühlschranktür, in Spielzeugen oder auch in den klassischen Kompassen zur Orientierung, um uns den Norden anzuzeigen. Auch in Geräten, die mittlerweile nicht mehr aus unserem Alltag wegzudenken sind, sind Magnete vorhanden: Spulen in Klimaanlagen oder Hörgeräten oder dem Fernseher und dem Radio. Simple Gegenstände, bei denen wir nicht unbedingt bewusst darüber nachdenken, dass sie einen Magnet enthalten. Die einen häufiger die andere seltener gebraucht. Natürlich dürfen wir auch nicht die Geräte vergessen, die von wichtiger Bedeutung sind, beispielsweise die, die verwendet werden um magnetische Resonanzen zu messen. Magnete können auch in Magnettherapie Geräten gefunden werden, mit denen viele Arten von Krankheiten im Körper mit Hilfe von Magnetfeldern behandelt werden.

Magnete sind überall. Manchmal sehen wir sie ganz eindeutig und manchmal sind sie Teil anderer Geräte, in denen sie für uns schwieriger ausfindig zu machen sind. Dennoch sind sie da und äußerst wirkungsvoll.

Bei IMA haben wir eine große Auswahl an Magneten und magnetischem Zubehör für den Einsatz zu Hause und am Arbeitsplatz. Von Magnetpapier über stahlimprägnierte Pappe bis hin zu plastifizierten Magneten. Wir finden jedoch auch andere Arten von Hilfsutensilien, die in verschiedenen Bereichen verwendet werden.

Magnetische Halterungen für Messer und Werkzeuge werden in der Regel in Werkstätten und Fabriken eingesetzt. Sie ermöglichen es, das Material auch auf engstem Raum in Ordnung zu halten und in Halterungen aufzubewahren, die eine große Sicherheit für häufig verwendete Geräte bieten. Für Werkstätte oder Fabriken, aber auch für Küchen ist dies eine praktische und sichere Art und Weise Werkzeuge unterzubringen.

Eine weitere Anwendung von Magneten in unserem täglichen Leben finden wir in den magnetischen Dreiecken. Hierbei handelt es sich um ein grundlegendes Werkzeug, welches bei Schweißprozessen für die Herstellung von Eisen und die Montage zum Einsatz kommt. Das ermöglicht es uns, eine perfekte Unterwerfung der Komponenten in einem festen Winkel von 90 Grad zu erreichen. In den Vierkantarmen ist ein Ferritmagnet in einem nichtmagnetischen Gehäuse untergebracht. Dieser trägt dazu bei magnetische Streufelder zu reduzieren und Spritzer zu begrenzen, die durch das Schweißen entstehen können.

Bei IMA haben wir eine große Auswahl an Zubehör mit Magneten für den Alltag oder den berufliche Gebrauch, die Sie sicher zu Hause oder am Arbeitsplatz verwenden können. Von Magnetwänden, Trennwänden mit eigenen integrierten Magneten, bis hin zu einer Vielzahl von Ablösestangen, mit denen Sie Magnete für Boxen und auch für Magnetblöcke lösen können. Darüber hinaus haben wir eine große Auswahl an Magnetbildern. Zudem sollten Sie wissen, das unsere technische Abteilung auf Anfrage auch Ihre Bedürfnisse analysieren kann, um Ihnen so das geeignete Produkt zu empfehlen oder es speziell zu entwickeln, falls keines unsere Angebote Ihren Bedürfnissen entspricht.

Falls Sie Zweifel haben, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Wir werden uns freuen, Sie zu begleiten und Ihren speziellen Fall zu studieren, um Ihnen die passende Lösung anzubieten. Wenn Sie nach Lösungen mit Magneten suchen, sind wir richtigen Spezialisten in der Branche, da wir auf unsere langjährige Erfahrung setzen.

Kann ein Magnet seine Magnetkraft verlieren?

Jeder weiß, was ein Magnet ist, aber nicht jeder kennt seine magnetischen Eigenschaften und weiß, wie diese durch Zeit, Temperatur, Verschleiß und äußere Magnetfelder beeinflusst werden.

Magnete bestehen aus ferromagnetischen Materialien und haben kleine magnetische Bereiche. Im natürlichen Zustand sind diese nicht passend ausgerichtet und zeigen wenig oder gar keinen Magnetismus. Wenn man nun ein starkes Magnetfeld anlegt, erzwingt dies eine optimale Ausrichtung und das Material wird magnetisch.

Verschiedene Arten von Magneten

Es gibt sowohl permanente Magnete, die ihre magnetische Ausrichtung nach dem Magnetisierungsvorgang beibehalten, als auch temporäre Magnete. Zu letzteren gehören beispielsweise Elektromagnete, die ihren Magnetismus verlieren, sobald das Magnetfeld entfernt wird. Unterschiedliche Materialien weisen magnetische Eigenschaften auf, dazu gehören:

- Eisen: wird sowohl für Elektromagnete als auch für Permanentmagnete verwendet.

- Eisenoxide: Hämatit, Magnetit und Eisenoxid

- Nickel: magnetische bis mittlere Temperaturen

- Kobalt: behält den Magnetismus bei hohen Temperaturen bei.

- Legierungen: bestimmte Legierungen aus Eisen, Nickel oder Kobalt

- Seltene Erden: Samarium- und Neodym-Magnete

Permanentmagnet

Dauerhafte Magnete werden in der Regel aus einer Kombination von Materialien hergestellt. Zu den gebräuchlichen Typen gehören:

- Ferrit: aus Strontiumferrit und bekannt als Keramikmagnet, günstig und korrosionsbeständig, aber spröde und schwer zu bearbeiten. Einsetzbar bei 250°C.

- Alnico: Aluminiumlegierung, Nickel, Eisen und Kobalt mit guter Korrosionsbeständigkeit und Praxis bei 425 ° C.

- Neodym: leistungsstarke Neodym-Magnete aus Neodym, Eisen und Bor, oft legiert oder epoxidbeschichtet zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und begrenzt auf 200°C.

- Samarium: hergestellt aus Kobalt und Samarium, teuer, stark, korrosionsbeständig und beständig gegen Temperaturen von 350 ° C.

- Kunststoff: Ein Permanentmagnetpulver, das mit Thermoplasten verbunden ist. Ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, jedoch begrenzt auf 120 ° C.

Der Verschleiß des Magneten

Ein Magnet kann sich abnutzen und das sollte berücksichtigt werden. Zu den Faktoren, die den Verlust der magnetischen Eigenschaften verursachen, gehören:

- Erosion: Die magnetische Widerstandsfähigkeit ist direkt von den physikalischen Abmessungen abhängig, sodass Verschleiß- und Bruchteile weniger Magnetkraft erzeugen. Ein Ferritmagnet ist besonders anfällig für Absplitterungen.

- Korrosion: Unterbricht die physikalische Struktur, indem sie die magnetischen Domänen trennt und sie dazu bringen, die Orientierung zu verlieren.

- Hohe Temperaturen: Magnetische Materialien verlieren beim Erwärmen an Magnetismus, gewinnen diesen jedoch beim Abkühlen wieder zurück, wenn die maximale Temperatur niedriger ist als ihre Curie-Temperatur. Oberhalb der Curie-Temperatur verliert ein Magnet dauerhaft seinen Magnetismus ganz oder teilweise.

- Externe Magnetfelder: Starke und entgegengesetzte Magnetfelder können dazu führen, dass die magnetischen Bereiche ihre Ausrichtung verlieren und sich in einem energieschwächeren Zustand entspannen, in dem sie nicht ausgerichtet sind. Dem kann durch Hinzufügen von Materialien, die helfen, die magnetischen Domänen auf die richtige Ausrichtung zu beschränken, entgegen gewirkt werden.

- Zeit: Obwohl ein Magnet mit der Zeit schwächer wird, hängt die Geschwindigkeit des natürlichen Demagnetismus von der Betriebstemperatur und den äußeren Magnetfeldern ab. Dies kann viele Jahre dauern, solange der Magnet unter seiner maximalen Betriebstemperatur bleibt.

Die Wahl des richtigen Magneten

Es gibt viele Faktoren, die die Wahl des besten Magneten für eine bestimmte Anwendung beeinflussen. Dazu gehören Kosten, erforderliche Magnetstärke, Korrosionsbeständigkeit, Form und Betriebstemperatur. Wenn Sie vor der Herausforderung stehen, den richtigen Magneten für Ihre Bedürfnisse zu finden, senden Sie uns alle nötigen Details und wir helfen Ihnen, den passenden Magneten zu finden.

Wenn Sie Fragen haben, zögern Sie nicht uns zu kontaktieren.

Wie werden Magnete magnetisiert

Im Allgemeinen sind Magnete in der Anfangsphase Ihrer Produktion nicht magnetisch oder nur sehr schwach. Daher habe Sie genau die Eigenschaften, die sie benötigen, um den Prozess zu durchlaufen, bei dem ein Magnet magnetisiert wird. Dies ist jedoch tatsächlich erst einer der letzten Schritte bei der Herstellung eines Magneten.

Magnete, die aus bestimmten Erdelementen hergestellt werden, werden zunächst extrahiert, geschmolzen, gemahlen, gepresst und gesintert, bevor ihre magnetische Energie aktiviert wird. Dies ist bei Neodym-Magnete beispielsweise der Fall. Beim Pressen werden die Partikel auf den Magneten ausgerichtet, um ihnen eine bestimmte Richtung oder einen bestimmten Pol zu geben. Erst während der Magnetisierung erhalten die Magnete dann ihre Magnetkraft. Solange dieser Schritt nicht durchlaufen wird, werden diese entmagnetisierten Magnete oft als Kugeln bezeichnet.

Der Prozess, bei dem ein Magnet magnetisiert wird, beginnt mit der Aktivierung der Eigenschaften in diesen Kugeln. Dies geschieht durch eine Vorrichtung namens Magnetisierer, die mit einem Spulenkabel und elektrischen Strom ausgestattet ist, der bei Zündung ein externes Magnetfeld abgegeben wird und so den Magnetismus in den Kugeln aktiviert.

Verschiedene Verfahren zur Magnetisierung eines Magneten

Ein Magnet kann durch zwei Methoden magnetisiert werden: statische Magnetisierung und Impulsmagnetisierung. Erstere erzeugt in der Regel kleinere Magnetfelder, während letztere meist für eine stärkere Magnetisierung verwendet wird.

Welches Magnetisierungsverfahren genutzt wird, wird durch verschiedene Eigenschaften wie Material, Widerstand und Form des Magneten bestimmt. Manchmal bestellen Hersteller und andere Interessenten, die mit Magneten in einer industriellen Umgebung umgehen, auch Magnete ohne Magnetisierung. Folgende sechs Gründe können dafür ausschlaggebend sein:

1. Für Arbeiter kann es schwierig, unmöglich oder gefährlich sein, das gewünschte Produkt zusammenzustellen, wenn ein Magnet im Werk aufgrund seiner Anziehungskraft auf Stahlteile oder seiner Anziehungskraft/Abstoßung mit anderen Magneten magnetisiert wird.

2. Im Versand können Magnete mit Permanentmagnetisierung andere Gegenstände wie z.B. Pakete, Bankunterlagen, Kreditkarten und Uhren beeinträchtigen, beschädigen oder sogar zerstören.

3. Große Magnete, die permanent magnetisiert sind, können Teile des Körpers von Personen, die Produkte bewegen, beschädigen oder zerquetschen.

4. Wenn ein Magnet im Werk magnetisiert wird, kann die Bewegung die Navigationsinstrumente beeinflussen, insbesondere bei Flugzeugen, weshalb der Versand von magnetisierten Magneten gesetzlich geregelt ist.

5. Magnetisierte Magnete können magnetisch permeablen Schmutz aufnehmen, der fast überall vorhanden ist. Dieser Schmutz entsteht oft in Form von sehr kleinen, langen, spitzen Nadeln, die sich durch die Wirkung des Magnetfeldes senkrecht zur Oberfläche drehen. Sie sind sehr schwer zu sehen, und wenn sie in die Hände gelangen, wirken sie wie Splitter, die schmerzhaft, schwer zu lokalisieren und zu entfernen sind. Wenn dieser magnetische Schmutz erst einmal im Magnet ist, ist er sehr schwer zu reinigen, da er sich einfach um das Reinigungstuch herum bewegt.

6. Magnetisierte Magnete können magnetisch permeablen Schmutz aufnehmen, der fast überall vorhanden ist. Dieser Schmutz entsteht oft in Form von sehr kleinen, langen, spitzen Nadeln, die sich durch die Wirkung des Magnetfeldes senkrecht zur Oberfläche drehen. Sie sind sehr schwer zu sehen, und wenn sie in die Hände gelangen, wirken sie wie Splitter, die schmerzhaft, schwer zu lokalisieren und zu entfernen sind. Wenn dieser magnetische Schmutz erst einmal im Magnet ist, ist er sehr schwer zu reinigen, da er sich einfach um das Reinigungstuch herum bewegt.

7. Hersteller benötigen oft eine Kontrolle des Magnetisierungsprozesses aufgrund anderer Faktoren als der vollständigen Magnetisierung, wie beispielsweise der Auswirkungen des magnetischen Musters auf den "Griff". In einigen Fällen ist dieser Effekt wünschenswert, z.B. bei Magnetkupplungen. Jedoch ist er aber oft schädlich und verursacht Ineffizienz, Lärm und Vibrationen.

Zusätzlich zur Vollmagnetisierung gibt es noch einige andere Magnetisierungsvorgänge, die oft notwendig sind, sodass Messungen durchgeführt werden müssen, um sicherzustellen, dass magnetisierte Magnete den Anforderungen des Verwendungszwecks entsprechen. In anderen Fällen werden manchmal Fehler bei der Magnetisierung, Manipulation oder Montage gemacht, die zur Entmagnetisierung des Magneten führen.

Man mag denken, dass Magnete von Natur aus magnetisch sind. Da ist es doch interessant zu entdecken, dass Magnete heutzutage sorgfältig und professionell magnetisiert werden, von den Beschichtungen und der Form bis hin zu seinen magnetischen Eigenschaften.