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Elektromagnete: Anwendungen für die Medizin

Magnete sind aus dem Sektor der Medizin nicht mehr wegzudenken. Gerade Elektromagnete - Anwendungen reichen hier vom Dispenser des Infektionsmittels bis hin zu hochtechnischen Geräten wie zur Magnetresonanztomographie - werden besonders häufig und in verschiedensten Bereichen eingesetzt. Besonders deutlich ist dies durch den aktuellen Notstand auf Grund des Virus Covid-19 geworden. 

Die richtige Ausstattung ist besonders zu Krisenzeiten unerlässlich, denn nur so können schwierige Situationen mit möglichst geringem Schaden überwunden werden. Beispielsweise werden Spannungsregler in der Corona-Epidemie besonders häufig eingesetzt, da sie für eine korrekte und zuverlässige Funktionsweise der Beatmungsgeräte zuständig sind, mit denen Patienten mit Atemwegsschwierigkeiten versorgt werden.

Auch die Verwendung von Elektromagneten steigt immer mehr, da viele Dinge automatisiert und möglichst ohne Kontakt geschehen müssen. Das kann man, wie eingangs bereits erwähnt, an einem so simplen Beispiel wie dem Dispenser des Infektionsmittels bestens veranschaulichen. Gerade das Infektionsmittel gehört, besonders in den letzten Monaten, wahrscheinlich zu den meist verwendeten Produkten.

In Krankenhäusern ist es natürlich immer schon benutzt worden, aber gerade jetzt ist es besonders wichtig, dass so wenig Kontakt, sowohl mit anderen Personen als auch mit Gegenständen, wie möglich entsteht. Daher sind Dispenser oder Seifenspender, die durch Elektromagnete, ganz ohne Berührung ,die entsprechende Flüssigkeit portionieren unerlässlich.

Genauso funktionieren viele andere Geräte, die tagtäglich in der Medizin eingesetzt werden durch die Mechanik von Elektromagneten. Egal ob Scanner, Röntgengeräte und natürlich auch die Magnetresonanzmaschinen.

So werden Elektromagnete in der Medizin eingesetzt

Natürlich werden Elektromagnete nicht erst seit dem durch Covid-19 hervorgerufenen Notstand in der Medizin eingesetzt. Wie schon gesagt gibt es zahlreiche Anwendungsbereiche von Elektromagneten in der Medizin. Schauen wir uns ein paar der wichtigsten einmal genauer an:

So können beispielsweise Tumore, Blutungen, Verletzungen an den Nerve sowie Herz- und Lungenschäden entdeckt werden. Auch dies ist eine äußerst wichtige Funktion, gerade wenn man die Ursache oder die Folgen eines Problems, so wie es bei den Covid-19 Infizierten der Fall ist, noch nicht kennt oder sie noch nicht erforscht sind. Der hier verwendete Elektromagnet hilft uns, Dinge im Körper zu analysieren, die wir sonst nicht bemerken würden.

Das sind nur drei der herausstechenden Beispiele für die Anwendungen von Elektromagneten im Sektor der Medizin. Wichtig ist, bei egal welchem Anwendungsbereich, dass die Elektromagnete von bester Qualität sind und sich vorab gründlich über die bestimmten Einsatzbedingungen und die geplante Anwendung informiert wird. Dafür können Sie jederzeit gerne ganz unverbindlich unser Fachpersonal kontaktieren. Wir helfen Ihnen jederzeit gerne weiter und stehen Ihnen für alle möglichen Fragen zur Verfügung.

Was sind Elektromagnete?

Elektromagnete sind Magnete, die wie ihre Name schon verrät, durch die Zufuhr von elektrischem Strom funktionieren. Man kann sie wirklich in allen möglichen Bereichen vorfinden: in Produktionsketten, in Elektrogeräten, in Fahrzeugen, sogar wenn es an unserer Haustür klingelt sind Elektromagnete beteiligt. Daher schauen wir uns ihre Funktionsweise, die verschiedenen Arten und die Anwendungsgebiete der elektronischen Magnete in diesem Beitrag einmal genauer an.

Wie funktionieren Elektromagnete?

Veranschaulichen wir die Funktionsweise der Elektromagnete, indem wir sie mit den Permanentmagneten vergleichen. Permanentmagnete sind Magnete aus bestimmten Materialien, wie beispielsweise Ferrit oder Neodym, die stetig magnetisch sind und dessen Magnetfeld nicht reguliert werden kann. Einmal angebracht, führen sie ihre Funktion aus und diese kann nicht unterbrochen werden. Es sei denn durch äußere Umstände, die die Funktionsweise der Permanentmagnete beeinflussen, wie erhöhte Temperaturen oder Witterungsverhältnisse, durch die sie sogar ihre Magnetkraft verlieren können.

In manchen Fällen möchte man allerdings kein konstantes Magnetfeld verwenden. Dann kommen die Elektromagnete zum Einsatz. Das besondere ist, dass ihre Magnetkraft durch die elektrische Energie gesteuert werden kann. Es ist nicht nur möglich, diese schwächer oder stärker werden zu lassen, man kann das magnetische Feld eines Elektromagneten sogar komplett abschalten und bei bedarf wieder einschalten.

Das Ganze ist möglich, da diese Art von Magneten aus einer oder mehreren Spulen bestehen. In diesen Spulen befindet sich ein aufgewickelter Leitungsdraht. Die einzelnen Schleifen dieses Drahtes wirken durch all ihre Windungen wie ein Leiter, der ein intensives Magnetfeld aktiviert, sobald der Spule elektrischer Strom zugeführt wird. In vielen Elektromagneten wird das Magnetfeld noch zusätzlich durch einen Eisenkern in der Spule verstärkt. Das kann sogar dazu führen, dass der Elektromagnet eine wesentlich höhere Magnetkraft erzielen kann, als ein Permanentmagnet. Dreht man den Strom herunter, wird auch das Magnetfeld schwächer und dreht man ihn ganz ab, verschwindet es.

Verschiedene Arten industrieller Elektromagnete

Das Prinzip eines Elektromagnete ist also recht simpel. Allerdings gibt es, wie auch bei den Permanentmagneten, verschiedene Arten. Bei IMA können Sie beispielsweise folgende Elektromagnete kaufen: 

Kreisförmige Elektromagnete werden häufig in Aufzügen, Rolltreppen und automatischen Türen eingesetzt. Diese Variante zieht die ferromagnetische Teile durch eine Saugnapfspule an. Sobald die Stromversorgung unterbrochen wird, hört auch die Anziehungskraft auf. Aus diesem Grunde sollten gerade bei Verwendung mit schwebenden Lasten die Sicherheitsvorkehrungen beachtet werden, da es zu schwerwiegenden Unfällen kommen kann.

Rechteckige Elektromagnete sind besonders in der industriellen Robotik zur Positionierung von bestimmten Teilen sehr beliebt. Auch in Transporteinrichtungen finden sie häufig Verwendung. 

Bei Antriebselektromagnete wird die Hubbewegung von Anfang bis Ende durch elektromagnetische Kraft erzielt, während die Rückkehr in die Ausgangsposition durch äußere Kräfte oder durch eigens für diesen Zweck eingebaute Federn erfolgt. Auch diese können wir häufig in Aufzügen, Rolltreppen und automatischen Türen finden.

Was sind Elektromagnete?

Die Vibrationselektromagnete kommen bei industriellen Prozessen zum Einsatz, in denen Vibration benötigt wird. Das können Verpackungsmaschinen zum Wiegen, Zählen und Bewegen von Teilen sein. Hierbei handelt es sich um Elektromagnete aus Eisenlegierungen, die sowohl mit Wechselstrom als auch mit Gleichstrom aktiviert werden können. Wie Sie sehen gibt es eine Vielzahl von verschiedenen Anwendungsgebieten für Elektromagnete und unterschiedlichste Modelle. Bei IMA können Sie sich zum einen beraten lassen welche Ausführung für Ihre Anwendungen am besten geeignet sind und zum anderen erhalten Sie Elektromagnete zu günstigen Preisen und von zuverlässiger Qualität. Kontaktieren Sie ganz unverbindlich unser Fachpersonal, falls Sie weitere Informationen benötigen oder Fragen haben.

Spritzgussmagnete und übergespritzte Magnete für die Luft- und Raumfahrt

Um zu klären, weshalb gerade Spritzgussmagente für die Luft-  und Raumfahrt so wichtig sind und immer häufiger eingesetzt werden, sollten wir uns erst einmal anschauen, was diese Art von Magneten überhaupt ausmacht. Und gibt es eigentlich einen Unterschied zwischen Spritzgussmagneten und übergespritzten Magneten? All das werden wir in folgendem Beitrag klären.

Fangen wir erst einmal bei der Begriffserklärung an. Wie die Namen schon sagen sind Spritzgussmagnete grob gesagt solche, die in eine vorher angefertigte Form gespritzt werden und somit hergestellt werden. Übergespritzte Magnete sind die, die durch einen Kunststoffguss überspritzt werden. Beide bieten den Vorteil, dass sie in die individuellsten Formen gebracht werden können, weshalb die Spritzgussmagnete gerade für Flugzeuge besonders häufig eingesetzt werden. 

Wie wir bereits an anderer Stelle geklärt haben, müssen Magnete für ihren Einsatz in der Luftfahrt besondere Eigenschaften aufweisen, um bestimmte Bedingungen erfüllen zu können. Überspritzte Magnete sind für den Sektor der Luft- und Raumfahrt gerade deswegen so populär, da sie viele dieser Bedingungen gerecht werden. 

Magnete für die Luft- und Raumfahrt

Hochwertige Spritzgussmagnete werden aus magnetischem Ferrit und in einer sogenannten Thermoplaste eingearbeitetem Seltenerdpulver hergestellt. Die Thermoplaste besteht besonders häufig aus Polyamiden. Diese Mischung macht diese Art von Magneten besonders widerständig gegen Korrosion und sie halten den verschiedensten Umweltbedingungen sowie Temperaturen zwischen 100 und 120 Grad stand. Da versteht es sich von selbst, dass gerade übergespritzte Magnete für Flugzeuge besonders von Nutzen sind.

Die Hauptvorteil der Spritzgussmagnete, die mit gröstenteils auch mit den gewünschten Charakteristiken der für die Luft- und Raumfahrt gewünschten Modelle übereinstimmen, sind folgende: 

Spritzgussmagnete können also nahezu zu 100 % an die Wünsche der Kunden und deren Bedürfnisse angepasst werden, da sie komplett individuell hergestellt werden können. Für den Sektor der Luft-  und Raumfahrt ist das ein riesiger Vorteil, da gerade hier besonders kleine Magnete benötigt werden, die dennoch maximale Leistung bringen und extremen Bedingungen standhalten.

Für welche Anwendungen werden übergespritzte Magnete verwendet? 

Aufgrund der oben aufgeführten Eigenschaften können Spritzgussmagnete genauso wie übergespritzte Magnete in den verschiedensten Sektoren und für die unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt werden. Von der Automobilindustrie und dem Einsatz in Haushaltsgeräten, über die Medizin bis hin zur Windenergie und eben auch der Luft- und Raumfahrttechnik, auf die wir uns in diesem Beitrag besonders konzentrieren möchten.

Spritzgussmagnete können in Flugzeugen für die verschiedensten Funktionen eingesetzt werden. Angefangen bei den Radarsystemen über die Kraftstoffpumpe bis hin zum Antrieb. Die übergespritzten Magnete passen sich an jeden Bereich und jede erforderliche Form an. 

Gerade aus diesem Grund ist es immer von Vorteil sich nicht nur an einen Vertrieb für Spritzgussmagnete, sondern direkt an einen Hersteller, wie es IMA ist, zu wenden. Wir haben viele Kunden aus dem Sektor der Luft- und Raumfahrt und wissen genau, wie wichtig es ist die Bedürfnisse des Kunden bis ins kleinste Detail zu verstehen und aufzuzeichnen. Auf dieser Basis machen wir uns dann an die individuelle Produktion der Spritzgussmagneten oder der übergespritzten Magneten, die somit individuell für Ihre Funktion in der Flugmaschine hergestellt werden. 

Falls Sie sich ganz unverbindlich informieren oder von unserem Fachpersonal beraten lassen möchten, können Sie unser qualifiziertes Fachpersonal jederzeit kontaktieren

Magnete im Sektor der Luftfahrt

Wie wir bereits wissen, werden Magnete in den verschiedensten Sektoren eingesetzt. Das können zum einen Alltagsbereiche sein bei denen Permanentmagnete in kleinsten Geräten eingebaut werden und auf den ersten Blick vielleicht gar keine große Rolle spielen. Zum anderen werden Qualitätsmagnete aber auch in wichtigen Sektoren wie die der Forschung oder der Industrie verwendet - und eben auch in der Luft- und Raumfahrt.

Gerade bei der Herstellung von Magneten für die Luftfahrt ist es unerlässlich, dass die Magnete von bester Qualität sind, da keine Fehler auftreten dürfen. Egal ob es sich um den Antrieb, die Maschinerien oder den Kompass handelt, Magnete werden in Flugzeugen an verschiedensten Stellen eingesetzt und müssen einwandfrei funktionieren.

Dementsprechend wurde in den letzten Jahren viel in die Entwicklung und Verbesserung der Permanentmagnete für den Einsatz in Flugmaschinen investiert. Schließlich müssen sie eine Menge Bedingungen erfüllen, um den maximalen Nutzen zu erreichen. 

Anforderungen, die an Magnete für die Luftfahrt gestellt werden sind beispielsweise folgende:

Bei der Produktion von Magneten für den Luftfahrtssektor müssen demnach zahlreiche Faktoren berücksichtigt werden, um ein optimales Ergebnis zu erzielen. Schließlich müssen die Magnete bei ihrem Einsatz in Flugzeugen extremsten Bedingungen standhalten. Von starken Temperaturunterschieden, unterschiedlichen Zugkräften, bestimmten Drehmomenten über Umwelteinflüsse und die Tatsache, dass sie teilweise auf kleinstem Raum größte Leistungen erbringen müssen. Schauen wir uns genau diese einmal genauer an.

Welche Funktion erfüllen Magnete in Flugzeugen?

Diese hohen Anforderungen für Magnete im Sektor der Luftfahrttechnik werden natürlich nicht ohne Grund gestellt. Sie müssen zahlreiche wichtige Funktionen erfüllen, unter anderem: die Position eines Stellglieds oder Fluiddurchsätze erfassen, Kraftstoffpumpen und Temperaturgeneratoren betreiben, den Verbrauch von Kohlenstoff reduzieren, wodurch sie auch für einen effizienteren Einsatz des Kraftstoffs sorgen.

Konkret werden Permanentmagnete in folgenden Teilen der Flugmaschinen eingesetzt:

Werden alle Arten von Magneten in der Luftfahrt verwendet?

Nein, es können natürlich nicht alle Arten von Magneten für den Sektor der Luftfahrt eingesetzt werden. Wie in allen Bereichen, ist es wichtig zuvor genau die Anwendungsbedingungen zu beobachten und sich den jeweiligen Eigenschaften der Magnete bewusst zu sein.

Daher ist es bei solch extremen Einsätzen immer von Vorteil, sich von qualifiziertem Fachpersonal beraten zu lassen. Wie wir im ersten Teil des Artikel geklärt haben, wissen wir bereits, dass Magnete für Flugzeuge sehr bestimmten Anforderungen entsprechen müssen.

Ein Magnet, der beispielsweise bei erhöhten Temperaturen seine Haftkraft verliert, ist definitiv nicht für den Einsatz in einem Flugzeug geeignet. In der Regel werden druckgebundene Magnete, Spritzgussmagnete oder Hybridmagnete eingesetzt. Diese sind meisten aus Samarium-Kobalt da diese eben hohen Temperaturen standhalten.

Wie Sie sehen ist der Einsatz von Magneten ein der Luftfahrt ein sehr komplexes Thema und ist wichtig, Magnete von bester Qualität einzusetzen. Auch bei IMA arbeiten wir mit Kunden aus dem Luft- und Raumfahrtssektor zusammen und da wir Magnete nicht nur vertreiben, sondern selbst herstellen, können wir uns zu 100 % an deren Bedürfnisse anpassen. So garantieren wir ein hochwertiges Ergebnis, dass effiziente Leistung bringt. Falls Sie sich informieren möchten, zögern Sie nicht unser Fachpersonal zu kontaktieren.

Was sind Elektromotoren und wie funktionieren sie?

Der Begriff Elektromotor ist den wenigsten von uns fremd, allerdings ist den meisten von uns wahrscheinlich unbewusst, in welcher Vielfalt von Alltagsgeräten diese Wunderapparate überhaupt vorkommen. Schauen wir uns daher erst einmal an, was ein Elektromotor ist und wie ein solcher funktioniert, dann werden uns auch die Anwendungsgebiete wesentlich deutlicher. 

Elektromotoren wandeln elektrische Leistung in mechanische Leistung um und können daher als Antrieb für die verschiedensten Geräte verwendet werden. Von der elektrischen Zahnbürste über Autos bis hin zu Flug- und Raumfahrzeugen. Wie Sie sehen sind Elektromotoren Triebwagen für alle Größenordnungen!

Verschiedenste Mathematiker, Physiker und Erfinder haben zur Entwicklung des Elektromotors wie wir ihn heute kennen beigetragen. Angefangen bei Hans Christian Ørsted der 1820 bereits beobachtete, dass wenn man durch einen Leiter Strom fließen lässt, ein Magnetfeld aufgebaut werden kann. Etwas mehr als 10 Jahre später, 1834 entwickelte Moritz Herman Jacobi den ersten rotierenden Elektromotor. Dieser kam zwar gerade mal auf eine Leistung von 15 W, war aber definitiv ein Vorläufer für den Elektromotor, der ab 1866 Schritt für Schritt andere Antriebsarten ablöste.

Aus diesem kurzen historischen Exkurs wird uns also klar, dass Elektromotoren mit Magneten im Zusammenhang stehen. Schauen wir uns also einmal die Bestandteile genauer an:

Einem simpler Elektromotor aus Permanentmagneten liegt das ganz einfache Prinzipien des Magnetismus zugrunde: gleiche Pole stoßen sich ab, unterschiedliche ziehen sich an und mit elektrischem Strom kann ein nicht magnetisches Teil plötzliche magnetisch gemacht werden. In unserem Motor, der beispielsweise ein industrielle Elektromotor sein kann, haben wir also einen magnetischen Stator, der feste ist, und einen nicht-magnetischen Rotor, der sich bewegen kann. Der Rotor wird durch Stromzufuhr magnetisiert. Wenn der Stator positiv geladen ist und der Rotor nun ebenfalls positiv geladen ist, stoßen sich die beiden ab und der Rotor kann sich durch diese Energie drehen. Durch diese Bewegung und den Wechsel der Polarität ist der Elektromotor somit stets in Bewegung. 

Das ist natürlich das vereinfachte Prinzip, um die Funktionsweise anschaulich zu machen. Nun gibt es verschiedenste Modelle, die für unterschiedliche Sektoren und Anwendungen eingesetzt werden. Es gibt 1-phasige und 3-phasige Elektromotoren die sich natürlich in ihrem Aufbau und ihrer Funktionsweise leicht unterscheiden.

Wie bereits erwähnt kommen diese in den unterschiedlichsten Geräten vor und erleichtern unser tägliches Leben. Von ganz einfachen Alltagshelfern wie der Waschmaschine oder der elektrischen Zahnbürste, bei denen natürlich kleinere Motoren zum Einsatz kommen, bis hin zu Leistungsstarken Modellen für die Industrie und Fortbewegungsmittel. Sie bieten einfach zahlreiche Vorteile und werden genau deshalb so gerne eingesetzt:

Spannungsregler und ihre Rolle im Kampf gegen Covid-19

Die aktuelle globale Krise auf Grund des Virus Covid-19 trifft das Gesundheitswesen vieler Länder extrem stark und bringt es in den äußersten Notstand. Daher haben sich einige, wie beispielsweise Italien, Spanien oder auch Frankreich gezwungen gesehen eine komplette Ausgangssperre für die Bevölkerung zu verhängen. Die Krankenhäuser sind durch die rasende Verbreitung des Virus überlastet und es gibt weder genug Pflegepersonal noch genug Ausstattung, um die Menschen angemessen zu behandeln. Zu dieser Ausstattung gehören auch die sogenannten Spannungsstabilisatoren. Wie diese funktionieren und wofür sie verwendet werden, schauen wir uns in folgendem Artikel genauer an.

Welche verschiedenen Arten von Spannungsstabilisatoren gibt es?

Zuerst einmal sollten wir die Funktion eines Spannungsstabilisator klären. Der Name deutet schon darauf hin, Spannungsregler werden in Verbindung mit elektrischen Geräten verwendet, um eine stabile und gleichmäßige Stromversorgung zu garantieren. Genau das ist  eben gerade in der Medizin extrem wichtig. 

Aufgrund der aktuellen Lage ist beispielsweise die Verwendung von elektrischen Beatmungsgeräten extrem angestiegen. Da der Virus Covid-19 bei vielen Patienten auf die Lunge schlägt und die Atmung erheblich erschweren kann, ist häufig eine künstliche Beatmung durch ein Respirator nötig. Bei einem solchen Gerät ist es von grundlegender Bedeutung, dass es einwandfrei funktioniert. Genau hier kommen dann die Spannungsstabilisatoren für Krankenhäuser zum Einsatz.

Es gibt sowohl 3-Phasige Spannungsstabilisatoren als auch 1-Phasige Spannungsstabilisatoren, welchen der beiden man verwenden sollte, kommt ganz auf des elektronischen Gerätes an, das reguliert werden soll. Daher ist es wichtig, sich vorher genauestens die Funktionsweise anzuschauen, um genau den Regulator zu verwenden, der am effizientesten arbeitet. 

Wo sollte man Spannungsregulatoren am besten erwerben?

Abgesehen davon gibt es auch noch spezifische Spannungsregler für Generatoren. Diese sorgen dafür, dass der Strom der erzeugt wird gleichmäßig verläuft und es somit nicht zu einer Überlastung kommen kann.

Hinzu kommen auch noch die industriellen Spannungsstabilisatoren. Diese werden, wie man schon erahnen kann, besonders in der Industrie verwendet. Gerade hier ist es wichtig, dass die Stromversorgung regelmäßig und konstant ist, um Produktionsausfälle oder -fehler zu vermeiden. Ähnlich wie beispielsweise bei sensiblen Computersystemen in der Forschung oder im Überwachungssektor. Eine konstante Stromversorgung ist auch hier extrem wichtig.

Die Definition all dieser Arten von Spannungsregulatoren ist in jedem Fall identisch. Sie alle sorgen dafür, dass es weder zu Stromausfällen noch zu Unregelmäßigkeiten im Stromfluss kommt.

Sie können also sehen, dass Spannungsstabilisatoren auch wenn sie augenscheinlich im Hintergrund arbeiten eine äußerst wichtige Funktion einnehmen und demnach auch eine wichtige Rolle in der aktuellen Situation im Kampf gegen Covid-19 spielen. Eine ausreichende Versorgung des mit dieser Art von Geräten im Gesundheitswesen ist demnach unglaublich wichtig, um die nötige Behandlung von Patienten garantieren zu können.

Wo sollte man Spannungsregulatoren am besten erwerben?

Um eine reibungslose Funktionsweise und die gewünschte Qualität des Gerätes zu garantieren, sollten Sie Spannungsstabilisatoren immer bei einem spezialisierten Fachhersteller erwerben. Wir bei IMA arbeiten seit über 30 Jahren mit Firmen aus dem Gesundheitswesen, dem Ernährungssektor und anderen Industrien zusammen und entwickeln gemeinsam mit unseren Kunden genau die Produkte, die ihre Bedürfnisse am besten erfüllen. Wir sind nicht nur Vertrieb sondern auch Hersteller von magnetischen Produkten und auch Spannungsstabilisatoren können Sie in unserem Sortiment finden. Falls Sie Fragen haben oder mehr Information benötigen, können Sie jederzeit unser Fachpersonal kontaktieren.

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