Magnetismus entsteht, wenn sich die Elektronen in bestimmten magnetischen Materialien in einer bestimmten Weise bewegen. Wenn diese Elektronen rotieren, bilden sie ein Paar eindeutiger Pole, einen “S”-Pol und einen “N”-Pol, wie zwei Seiten derselben Münze. Wenn zwei Magnete mit der gleichen Polarität (Nord-Nord oder Süd-Süd) zusammengebracht werden, stoßen sie sich gegenseitig ab (gleiche Pole stoßen sich ab). Die Nord- und Südpole werden jedoch zusammengeführt (Gegensätze ziehen sich an). In unserem modernen Leben werden Magnete häufig in Motoren, Kopfhörern, Lautsprechern, Spielzeug, Maschinen und anderen Geräten verwendet.
Aber wie werden diese Magnete hergestellt? Heute haben Sie das Glück, hier zu sein. Folgen Sie mir, um die Wissenschaft und die Verfahrenstechnik zu verstehen, die hinter der Umwandlung gewöhnlicher mineralischer Materialien in magnetische Gebilde stehen, wie z. B. Dosierung, Schmelzen von Barren, Pulverherstellung, Magnetisierung, Pressen, Sintern und Binden, Schleifen, Stifte schneiden, Oberflächenbehandlung usw. Die Vertrautheit mit diesen Herstellungsverfahren kann nicht nur unser Vertrauen in die Zukunft der magnetischen Produkte als Praktiker in der Magnetindustrie stärken, sondern lässt uns auch verstehen, wie sie so phantasievoll konstruiert sind.
Wie werden Magnete hergestellt?
Die Herstellung von Magneten ist einfach die Umwandlung von Rohstoffen in etwas, das eine besondere magnetische Signatur aufweist. Sie werden durch eine optimale Kontrolle der Materialauswahl, der Verfahren und der Maschinen in jedem Produktionsschritt erreicht. Jeder Magnet, ob Dauermagnet, Weichmagnet oder Seltenerdmagnet, erfordert je nach Zweck und Leistung ein anderes Design und Material. Im Folgenden werden die wichtigsten Schritte der Magnetproduktion beschrieben:
- Auswahl des Materials
- Schmelzen
- Pulvermetallurgie
- Magnetisierung
- Formgebung und Verformung
- Sintern
- Glühen
- Kleben (fakultativ)
- Schleifen
- Schneiden
- Oberflächenbehandlung
- Magnetische Kalibrierung
- Fertiges Produkt
Nicht alle Schritte müssen bei jeder Magnetproduktion durchgeführt werden, und sie können auch nicht nacheinander erfolgen. Sintern und Kleben sind beispielsweise zwei wichtige Methoden zur Formgebung und Größenbestimmung von Magneten, aber je nach Magnet wird nur eine von ihnen angewendet. Bei einigen Magneten wird das Sintern aus Gründen der strukturellen Festigkeit und Gleichmäßigkeit eingesetzt, bei anderen das Kleben wegen seiner Vielseitigkeit und Erschwinglichkeit.
Einige Verfahren wie die magnetische Ausrichtung sind für die Herstellung hochkomplexer magnetischer Baugruppen und Komponenten unerlässlich, können aber bei einfachen Magnetteilen wie Scheibenmagneten oder Magnetstäben übersprungen werden. Diese Unterschiede unterstreichen die Notwendigkeit eines modularen Herstellungsprozesses, der sich an die spezifischen Anforderungen jedes Magneten anpasst. Betrachten Sie die Details der einzelnen Schritte in diesem komplexen Herstellungsprozess von Dauermagneten, um herauszufinden, wie Magnete entwickelt werden, um die vielfältigen industriellen und technologischen Anforderungen zu erfüllen.
Auswahl des Materials
Der erste Schritt bei der Herstellung von Magneten ist die Auswahl des Rohmaterials. Je nachdem, welche Art von Magneten Sie herstellen, kann das verwendete Material sehr unterschiedlich sein, und diese Wahl wirkt sich auf das physikalische Verhalten des Magneten aus. Die für die Herstellung von Dauermagneten bevorzugten Elemente sind in der Regel Eisen, Kobalt, Nickel und Seltene Erden wie Neodym, Samarium oder Dysprosium.
Alle Legierungen werden ausgewählt, weil sich die Zusammensetzung einer Legierung auf Eigenschaften wie Koerzitivfeldstärke (Entmagnetisierungswiderstand), magnetische Stärke, thermische Stabilität usw. auswirkt. Die verschiedenen Arten von Magneten, Weichmagnete (die einen Strom benötigen, um Felder zu erzeugen) und Hartmagnete (die ihre Magnetisierung beibehalten), verwenden unterschiedliche Materialkombinationen, um diese Eigenschaften ins Gleichgewicht zu bringen.
Zum Beispiel:
- Der Herstellungsprozess von Ndfeb-Magneten umfasst hauptsächlich Neodym, Eisen und Bor. Sie werden häufig im Hochleistungsbereich eingesetzt.
- Samarium-Kobalt-Magnete (SmCo), eine Kombination aus Samarium und Kobalt, werden wegen ihrer hohen Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit sehr geschätzt, obwohl sie nicht die Reaktivität von Neodym-Magnete.
- Die Alnico-Magnete auf der Basis von Aluminium-, Nickel- und Kobaltlegierungen haben eine ausgezeichnete Temperaturstabilität und sind ideal für Anwendungen mit sehr hohen Temperaturen.
- Die wirtschaftlichsten Magnete, die hauptsächlich aus Eisenoxid mit Barium oder Strontium bestehen, haben eine geringere Magnetkraft als Seltenerdmagnete.
Jedes Material hat seine Vorzüge, einige werden wegen ihrer Hochtemperaturtoleranz, andere wegen ihrer Festigkeit und wieder andere wegen ihrer Erschwinglichkeit ausgewählt. Die Anwendung wirkt sich auf die Auswahl der Materialien aus und beeinflusst die Leistung und Stabilität des fertigen Magneten.
Schmelzen
Nach der Auswahl des Rohmaterials ist der nächste Schritt in der Magnetproduktion das Schmelzen. Hier werden die ausgewählten Erze, in der Regel Eisen, Kobalt, Nickel oder Seltenerdmetalle wie Neodym, Samarium oder Dysprosium, in einem Ofen auf nahezu sterile Temperaturen erhitzt. Bei der Verhüttung werden die Roherze in eine Legierung umgewandelt.
Es geht darum, die Temperatur und die Luftbedingungen des Ofens für diesen Prozess fein abzustimmen. Das geschmolzene Metall muss auf der perfekten Temperatur gehalten werden, damit keine unerwünschten Chemikalien hinzugefügt werden und sich die Metalle verbinden. In dieser Phase wird die Zusammensetzung der Legierung geregelt, denn der Anteil von Elementen wie Eisen, Nickel und Seltenerdmetallen wirkt sich stark auf die Eigenschaften des Magneten aus, unter anderem auf seine Koerzitivfeldstärke, seine Magnetkraft und seine Temperaturbeständigkeit. Diese Ausrichtung ist wichtig, weil sie die Magnetkraft und die Gleichmäßigkeit des Magneten steuert.
Bei hartmagnetischen Legierungen wie NdFeB oder SmCo bestimmt die Magnetisierung die dauerhafte magnetische Beschaffenheit des Endprodukts. Dabei werden einzelne Partikel des Materials vorübergehend in die Richtung des Magnetfeldes gezogen und in eine homogene Ausrichtung gebracht. Diese Technik gewährleistet, dass der Magnet nach Abschluss des Formprozesses ein hochpräzises, isotropes Magnetfeld aufweist, was für alle Anwendungen von entscheidender Bedeutung ist, bei denen es auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit ankommt, z. B. bei Motoren, Sensoren und anderen Magnetgeräten.
Dies ist ein wichtiger Schritt bei der Herstellung von Sintermagneten, da die Position der magnetischen Domänen die magnetische Stärke und Stabilität bestimmt. In einigen Fällen kann das Material mehr als einmal magnetisiert werden, jedes Mal mit einer anderen Magnetfeldstärke, um den Magneten neu auszurichten und seine Leistung zu verbessern.
Pulvermetallurgie
Nach der Erstarrung der geschmolzenen Legierung zu Blöcken ist der nächste wichtige Schritt die Pulvermetallurgie, d. h. die Pulverisierung der Legierung zu einem Pulver, das fein genug ist (z. B. durch Beschuss mit Neutronen), dass Einkristalle oder sogar Nanokristalle ausgewählt und daraus gezüchtet werden können. Die Pulvermetallurgie ist sowohl für die Herstellung von Sintermagneten als auch für die Herstellung von Verbundmagneten, die am häufigsten verwendet werden, unerlässlich. Arten von Magneten die in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden. Das Verfahren beginnt mit dem Mahlen oder Pulverisieren der Legierung zu einem sehr feinen und homogenen Pulver. Der Durchmesser der Pulverteilchen spielt eine wichtige Rolle bei der Festlegung der magnetischen Eigenschaften des Magneten. Eine einheitliche Teilchengröße sorgt für Gleichmäßigkeit, die für ein reproduzierbares magnetisches Verhalten in der Realität, d. h. bei allen hergestellten Magneten, entscheidend ist. Diese Präzision wird jedoch durch den Einsatz von Spezialgeräten wie Kugelmühlen, Strahlmühlen oder Schwingmühlen erreicht. Diese Maschinen dienen dazu, das Material auf die gewünschte Feinheit zu walzen und gleichzeitig die Gleichmäßigkeit der Teilchen zu erhalten. In Kugelmühlen werden schwere Kugeln verwendet, um das Material zu zerkleinern, und in Strahlmühlen erzeugt Hochdruckluft starke Reibung, um das Material zu feineren Partikeln zu zerkleinern. Sie wird eingesetzt, um das Material durch einen Hochfrequenz-Vibrationsmechanismus zu einem Pulver zu zermahlen. In den letzten Jahren hat sich bei der Herstellung von Neodym-Magneten eine neue Technologie durchgesetzt, die die traditionelle Pulvermetallurgie ersetzt: “Wasserstoffdekrepitation. Mit dieser Methode kann die Partikelfeinheit noch kleiner gemacht werden.
Das Pulver wird anschließend je nach gewünschter Zusammensetzung des Magneten mit anderen Materialien gemischt. So können beispielsweise Zusatzstoffe oder Bindemittel hinzugefügt werden, um den mechanischen Kontakt zwischen den Partikeln oder die endgültigen Materialeigenschaften zu verbessern. Es ist erwünscht, eine gleichmäßige Mischung herzustellen, die sich leicht in die gewünschte magnetische Form pressen lässt, z. B. in einen geformten Magneten. Dieser Schritt ist von entscheidender Bedeutung, um die Homogenität des fertigen Magneten zu gewährleisten, da jede Ungenauigkeit in Bezug auf die Partikelgröße, die Mischung oder die Zusammensetzung des Bindemittels, die in der Form vorhanden sein kann, zu einer Inhomogenität der Magnetstärke, der Form, der Größe und des Verhaltens führen kann. Sobald das Pulver angemessen aufbereitet ist, ist es bereit für die nächste Stufe des Magnetherstellungsprozesses, in der es in die gewünschte Form gebracht wird, bevor es weiterverarbeitet wird.
Magnetisierung
Bevor der Magnet geformt wird, kann das Rohmaterial einem Magnetisierungsprozess unterzogen werden. Die Magnetisierung erfolgt in der Regel durch ein starkes äußeres Magnetfeld, das in der Regel durch leistungsstarke Elektromagneten oder spezielle Magnetisiermaschinen erzeugt wird. Wenn das Pulver oder Material diesem Magnetfeld ausgesetzt wird, richten sich die einzelnen magnetischen Domänen (Bereiche im Material, in denen die magnetischen Momente der Atome in dieselbe Richtung weisen) nach dem Feld aus. Diese Ausrichtung ist in diesem Sinne entscheidend, da sie über die Intensität und Homogenität der magnetischen Eigenschaften des Magneten entscheidet.
Bei Werkstoffen wie hartmagnetischen Legierungen, d. h. bei der Herstellung von NdFeB-Magneten oder SmCo-Magneten, ist die Magnetisierung die Grundlage für den Aufbau der endgültigen permanentmagnetischen Eigenschaften. Dabei wird die Magnetisierung der einzelnen Partikel des Materials für eine bestimmte Zeit in Richtung des äußeren Magnetfelds lokalisiert, wodurch das Material eine gleichmäßige Magnetisierung erhält. Das Verfahren gewährleistet, dass der Magnet, wenn er vollständig geformt ist, ein starkes und gleichmäßiges Magnetfeld aufweist, was für Anwendungen, die hohe Präzision und Zuverlässigkeit erfordern, wie Motoren, Sensoren und andere magnetische Geräte, von entscheidender Bedeutung ist.
Insbesondere bei der Herstellung von Sintermagneten ist dieser Schritt von größtem Interesse, da die Ausrichtung der magnetischen Domänen der Schlüssel zur Erzielung der erforderlichen magnetischen Stärke und Stabilität ist. In bestimmten Fällen kann das Material einer Reihe von Magnetisierungszyklen unterzogen werden, wobei die Stärke des Magnetfelds von Zyklus zu Zyklus variiert wird, um die Magnetisierung maximal auszurichten und so die Leistung des Magneten zu verbessern.
Pressen (Formgebung)
| Technik des Pressens | Beschreibung | Vorteile | Anwendungen |
|---|---|---|---|
| Kaltpressen | Das pulverförmige Material wird bei Raumtemperatur mit Hochdruckpressen gepresst. | Hohe Dichte und Gleichmäßigkeit, Beibehaltung der Maßhaltigkeit | Gesinterte Magnete, Magnete, die eine hohe Dichte erfordern |
| Heißpressen | Das Material wird vor dem Pressen erhitzt, wodurch Magnete mit höherer Dichte und besseren mechanischen Eigenschaften entstehen. | Höhere Dichte, geringere Porosität, verbesserte mechanische Festigkeit | Komplexe Formen und Magnete, die verbesserte Eigenschaften erfordern |
| Isostatisches Pressen | Um das Material gleichmäßig zu verdichten, wurde aus allen Richtungen gleichmäßig hoher Druck ausgeübt. | Gleichmäßige Dichte, verringerte Porosität, Fähigkeit zur Bildung komplexer Formen | Hochpräzise Sensoren, komplex geformte Magnete, Miniaturmagnete |
Sintern
Nach dem Pressen ist einer der wichtigsten Schritte bei der Herstellung von Magneten das Sintern. Dabei wird das geschmolzene Material in einem Ofen auf viele Grad unter dem Schmelzpunkt erhitzt, in der Regel auf etwa 80-90 % des Schmelzpunkts. Da sich die Pulver miteinander verbinden und zu einer festen Masse verschmelzen, sintern sie. Durch das Sintern werden nicht nur die Teilchen aneinander gebunden, sondern auch die Magnetfelder des Materials aufeinander abgestimmt, was für das Erreichen der gewünschten magnetischen Eigenschaften unerlässlich ist.
Temperatur, Zeit und Atmosphäre beeinflussen die endgültige Form des Magneten. Die Temperatur sollte so niedrig gehalten werden, dass das Material nicht so heiß ist, dass es seine Magnetkraft verliert oder reißt. Auch die Sinterzeit beeinflusst die Dichte und Stärke des fertigen Magneten; längere Sinterzeiten führen zu dichteren und robusteren Magneten. Der zweite Punkt ist die Ofenatmosphäre: Ein Vakuum oder eine kontrollierte Atmosphäre mit Inertgas oder Wasserstoff verhindert Oxidation oder Verunreinigungen, die die Leistung des Magneten beeinträchtigen könnten.
Glühen
Das Glühen (oder Anlassen) ist ein Verfahren, bei dem der Magnet nach dem Sintern erwärmt wird, um ihn stärker zu machen. Bei diesem Verfahren wird der Magnet langsam bis zu einem bestimmten Punkt erhitzt und dann abgekühlt. Bei dieser allmählichen Abkühlung werden Spannungen, die während des Sinterns entstanden sein könnten, abgebaut, wodurch das Material weniger zerbrechlich und mechanisch robuster wird. Durch das Glühen wird auch die Mikrostruktur des Materials geglättet, was seine mechanischen und magnetischen Eigenschaften verbessert.
Diese Wärmebehandlung ist für die Beherrschung der Spannungen von entscheidender Bedeutung, da sie dazu beiträgt, Spannungen im Inneren zu beseitigen, die Risse oder andere Verformungen verursachen könnten, die den Magneten schwächen und ihn stärker machen. Außerdem härtet das Glühen das Material, indem es seine Mikrostruktur und damit seine mechanischen Eigenschaften verbessert. Durch das Verfahren kann auch die Ausrichtung der magnetischen Zonen im Material eingestellt werden, um einen stärkeren, stabileren Magneten zu erzeugen. Außerdem werden durch das Glühen Defekte (z. B. Risse oder Löcher) reduziert, die durch das Sintern entstanden sein könnten. Nach dem Glühen ist der Magnet stabiler und widerstandsfähiger, magnetisch und mechanisch stärker und kann seine endgültige Bearbeitungs- und Verarbeitungsstufe erreichen.
Bindung
Das Kleben wird in einigen Fällen auch verwendet, wenn die Magnete eine komplizierte Form haben oder so schwach sind, dass sie keine magnetische Kraft haben. Bei der Herstellung von Haftmagneten werden magnetische Pulver mit einem Bindemittel (in der Regel Kunststoff oder Harz) zu einer Paste vermischt. Die Lösung wird dann durch Spritzgießen oder Formpressen in die gewünschte Form gebracht. Nach der Formgebung wird das Material getrocknet, damit sich das Bindemittel verfestigt und der Magnet aushärtet. Gebundene Magnete eignen sich besonders gut für dünne, empfindliche Teile, bei denen gesinterte Magnete zu schwach oder unzugänglich für die Herstellung sein könnten. Sie sind auch weniger anfällig für Risse und eignen sich daher am besten für Anwendungen, die Flexibilität oder Stärke in kleinen, komplizierten Konstruktionen erfordern. Außerdem sind gebundene Magnete einfacher und billiger zu produzieren als gesinterte Magnete und eignen sich für die Massenproduktion von Motoren, Sensoren, Spielzeug und anderen kleinen elektronischen Geräten. Sie sind auch einfacher herzustellen, wenn mehrere Formen und Größen benötigt werden, um dem Design mehr Fluidität zu verleihen.
Schleifen
Nach dem Sintern oder Kleben werden die Magnete auf die richtige Größe und Ebenheit geschliffen. Anschließend wird der Magnet mit präzisen Toleranzen geschliffen und mit Hochpräzisionsschleifmaschinen bearbeitet. Dies ist ein wesentlicher Schritt, wenn der Magnet in eine Vorrichtung oder ein System passen soll, das genaue Maße erfordert. Beim Schleifen werden auch alle Unebenheiten, Grate oder Fehler der vorherigen Fertigung entfernt, so dass das Endprodukt perfekt ist. Auf diese Weise entsteht ein flacher, präziser, gut ausbalancierter Magnet, der in Hochleistungsgeräten wie kleinen Motoren, Sensoren oder Elektronikgeräten gut funktioniert. Bei Hochpräzisionsanwendungen kann das Schleifen mit extrem feinen Toleranzen durchgeführt werden, um die Qualität und Haltbarkeit des Magneten in der Endanwendung zu gewährleisten.
Schneiden
Das Schneiden ist der letzte Schritt des Magnetherstellungsprozesses, bei dem ein Magnet in bestimmte Formen geschnitten oder gebogen werden muss. Die Schneideverfahren variieren je nach Härte des Materials und dem erforderlichen Genauigkeitsgrad. Zu den Standardtechniken gehören das Laserschneiden, das Wasserstrahlschneiden und das Diamantschneiden, die alle eine hohe Präzision und glatte Oberflächen bieten. Ein solches Schneiden ist nützlich bei der Herstellung von Magneten, die an bestimmten Stellen eingesetzt oder für besondere Zwecke verändert werden müssen. Dies ist besonders wichtig bei der Herstellung komplexer Magnete für komplizierte Maschinen - wie Elektromotoren, magnetische Sensoren oder medizinische Instrumente -, bei denen die Magnete genau in den engen Bauraum passen müssen. Wenn es auf absolute Genauigkeit ankommt, sind Laser- und Wasserstrahlschneiden die richtige Wahl, denn damit lassen sich die kompliziertesten Formen schneiden, ohne dass das Material aufgebläht oder verbrannt wird. Sobald die Magnete auf die richtige Größe und Form zugeschnitten sind, können sie mit ihrem Produkt oder Gerät verbunden werden.
Oberflächenbehandlung
Dieser letzte Schritt ist die Oberflächenbehandlung, bei der korrosionsbeständige Schutzschichten auf die Magnetoberfläche aufgetragen werden, um Korrosion und Schäden zu verhindern. Je nach Zweck und Art des Magneten ist es wichtig, die richtige Beschichtung zu wählen. Übliche Oberflächenbehandlungen sind:
- Galvanische Beschichtung: Aufbringen einer dünnen Metallschicht, wie Nickel oder Zink, um den Magneten vor Rost und Korrosion zu schützen. Die Galvanisierung verbessert auch die Ästhetik des Magneten.
- Spritzen (Pulverbeschichtung oder Lackierung): In einigen Fällen sind die Magnete sprühbeschichtet, um sie vor allem in rauen Umgebungen haltbar zu machen.
- Epoxid-Beschichtung: Epoxidharz kann als weiterer Korrosionsschutz aufgetragen werden, z. B. bei Neodym-Magneten, die im Freien oder unter Wasser verwendet werden.
Die Art der Beschichtung hängt von den Betriebsbedingungen des Magneten und Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit und chemische Beständigkeit ab.
Magnetische Kalibrierung
Bei der magnetischen Kalibrierung wird der Magnet hergestellt und behandelt, um zu prüfen, ob sein magnetisches Verhalten den Spezifikationen entspricht. Bei der Kalibrierung werden die Feldstärke, Polarität und Ausrichtung des Magneten sorgfältig überwacht und korrigiert. Dieses Verfahren stellt sicher, dass alle Magnete einer Charge zuverlässig und gleichmäßig funktionieren. Die Kalibrierung ist besonders wichtig für extrem genaue Anwendungen wie Motoren, Sensoren oder Magnetlager, bei denen eine konstante Magnetkraft erforderlich ist.
Fertiges Produkt
Nach dem Schmelzen, Pulverisieren, Pressen, Sintern, Kleben, der Oberflächenbehandlung und der magnetischen Kalibrierung wird der Magnet verpackt und versandt. Die fertigen Magnete werden auf ihre magnetische Qualität, Maßhaltigkeit und Oberflächenbeschaffenheit geprüft. Das so entstandene Bauteil kann nun in alle möglichen Geräte eingebaut werden, von winzigen elektronischen Geräten bis hin zu großen Industrieanlagen, in denen es eine Vielzahl von Zwecken erfüllt.
Holen Sie sich Osencmags kundenspezifische Magnete & magnetische Baugruppen Produkte.
Wir ist auf kundenspezifische Magnetlösungen spezialisiert und nimmt jeden Schritt des Herstellungsprozesses ernst. Ganz gleich, ob Sie eine kundenspezifische Dauermagnetform, ein spezielles magnetisches Zubehör oder eine komplexe magnetische Baugruppe benötigen, unser Team weiß, dass jeder Schritt mit Sorgfalt und Genauigkeit durchgeführt werden kann.
Von der Auswahl der richtigen Rohstoffe wie Eisen, Nickel oder Kobalt bis hin zum Einsatz modernster Magnetisierungstechnologien haben wir alle Produktionsschritte fest im Griff. Mit Osencmag als Ihr Magnethersteller bedeutet, dass jeder Magnet, den Sie erhalten, genau nach Ihren Vorgaben gefertigt wird. Unsere Fachleute nehmen sich viel Zeit für Sie, um herauszufinden, was Sie suchen, und nutzen unser über 20 Jahre gesammeltes Wissen, um die beste Lösung zu finden.
FAQs
Welche Methoden gibt es zur Herstellung eines Magneten?
Obwohl die Pulvermetallurgie das Standardverfahren ist, gibt es mehrere andere Techniken zur Herstellung von Magneten. Beim Single-Touch-Verfahren werden ferromagnetische Metalle wie Eisen und Nickel einem starken Magnetfeld ausgesetzt, wodurch die inneren Bereiche des Materials in eine identische Ausrichtung gebracht werden und ein Dauermagnet entsteht. Beim Double-Touch-Verfahren werden zwei Magnetfelder eingesetzt, eines zur Magnetisierung des Materials und ein weiteres zur Erhöhung der magnetischen Kohärenz. Man kann auch einen Draht an einem ferromagnetischen Kern anbringen, durch den ein elektrischer Strom fließt, um ein starkes Magnetfeld und einen Elektromagneten zu erzeugen.
Wie werden Ferritmagnete hergestellt?
Bei der Herstellung von Ferritmagneten werden keramische Werkstoffe, Eisenoxid (Rost) und Barium, Strontium oder ein ausgewähltes Karbonatmaterial gemischt und dann in einer Presse gemahlen und zusammengepresst, um die gewünschte Magnetform zu erhalten. Nach der Formgebung wird das Material bei hohen Temperaturen (in der Regel etwa 1200 °C) gesintert. Für bestimmte Formen ist auch ein Klebeverfahren erforderlich.
Welche Rohstoffe werden zur Herstellung von Magneten verwendet?
Die für die Herstellung von Magneten verwendeten Rohstoffe können je nach Art des gewünschten Magneten und den Leistungsanforderungen variieren. Dauermagnete werden aus Legierungen hergestellt, die in der Regel unterschiedliche Anteile von Eisen, Aluminium, Nickel, Kobalt und den Seltenerdelementen Samarium, Dysprosium und Neodym enthalten.
Eisen, Kobalt und Nickel sind die gebräuchlichsten unedlen Metalle, die bei der Herstellung von Dauermagneten (z. B. in Motoren, Sensoren und Elektronik) verwendet werden. Diese Metalle werden in andere Formen von Magneten umgewandelt. Bei der Herstellung von AlNiCo-Magneten werden beispielsweise Aluminium, Nickel und Kobalt verwendet. Ferritmagnete werden aus Eisenoxid mit Barium oder Strontium hergestellt. Die Website stärkste Magnete sind Neodym-Eisen-Bor-Magnete (NdFeB), die aus einer Mischung von Neodym, Eisen und Bor hergestellt werden. Darüber hinaus haben Samarium-Kobalt-Magnete (SmCo), die Samarium und Kobalt enthalten, eine höhere Hitzebeständigkeit.
Was erzeugt einen Magneten?
Elektronen, die sich um den Kern eines Atoms drehen, erzeugen winzige Magnetfelder. Die Moleküle der Materialien in einem Magneten (Eisen, Neodym, Nickel und Kobalt) sind so angeordnet, dass sich ihre Elektronen in dieselbe Richtung drehen, wodurch Nord- und Südpole entstehen. Die Ausrichtung dieser Elektronenspins ist der Schlüssel zur Stärke und Polarität eines Magneten, weshalb Magnete in der Regel aus ferromagnetischen Materialien hergestellt werden (Materialien, deren Elektronenspins dazu neigen, sich leicht auszurichten).
Wie werden Magnete zu Dauermagneten?
Dauermagnete werden hergestellt, indem die innere Struktur von ferromagnetischen Materialien während des Herstellungsprozesses in einem starken Magnetfeld ausgerichtet wird. Dieser Prozess macht es schwierig, die entmagnetisieren der Magnet. Sie werden in der Regel aus “harten” ferromagnetischen Werkstoffen wie Alnico und Ferrit hergestellt, die bei der Herstellung einer speziellen Verarbeitung in einem starken Magnetfeld unterzogen werden, um ihre innere mikrokristalline Struktur auszurichten, so dass sie sehr schwer entmagnetisiert werden können.
