Default welcome msg!

Промышленные и рекламные магниты

Сетка Список

Сортируется по возрастанию. Установить по убыванию

1-12 из 18

Страница:
  1. 1
  2. 2

Сетка Список

Сортируется по возрастанию. Установить по убыванию

1-12 из 18

Страница:
  1. 1
  2. 2

Как правильно подобрать магнит

Многим производителям современной техники и электронных устройств необходимо определиться, какие магниты следует применить в конструкции изделий. Это вполне объяснимо, ведь в зависимости от материалов изготовления и способов производства магниты могут иметь неодинаковые полезные свойства, и обходиться в разные суммы финансовых средств.

Чтобы выбрать удачный во всех отношениях вариант, имеет смысл ознакомиться с некоторыми самыми распространенными материалами, из которых делают магниты. Возможно, анализ изложенной информации и поможет ответственному лицу принять оптимальное решение, выполнить поставленную задачу, и сэкономить при этом деньги.

Описывая характеристики магнитов, научные сотрудники часто употребляются некоторые термины. Для краткости стоит принять некоторые условные обозначения, и пользоваться ними для дальнейшего изложения материала.

Термины, их значения и обозначения.

  • Остаточная намагниченность. Единица измерения – Тесла или Гаусс, а ее обозначение – Br. Эта характеристика показывает, насколько мощным будет создаваемое магнитное поле.
  • Температура Кюри (ТК). При определенном показателе магнетизм может полностью пропасть. Измеряют, как и обычную температуру, в градусах; максимальное энергетическое произведение. Обозначение – BHmax. Это максимальная энергии, «хранящаяся» в магните. Измеряется в кДж/м3.
  • Температурный коэффициент магнитной проницаемости (ТКМП). Характеризует зависимость проницаемости от температуры.
  • Коэрцитивная сила. Обозначение – символ Hc. Ее единицы – это эрстед или амперметр, зависимо от системы измерения. Определяет, насколько мощным должно быть поле, чтобы вещество утратило свойство магнита. Иными словами, это ресурс магнита, делающий его устойчивым к размагничиванию.

Следует также определиться с обозначением материалов, применяемых для производства магнитов. Известный у нас как Альнико материал – это AlNiCo, самарий кобальт – SmCo, неодим железо бор – NdFeB.

AlNiCo. Материал выделяется своими позитивными качествами. Br составляет порядка 6,7 – 13,5 тысяч Гауссов, а ТК – 840 градусов Цельсия. Hc находится в пределах 640 – 1900 Эрстедов. Как и любой другой материал, AlNiCo не лишен недостатков. По своей структуре он – жесткий, и при этом довольно хрупкий. Обрабатывать его очень сложно, поэтому приходится применять шлифовку или полировку.

Свое название материал получил от сокращения элементов, входящих в его состав. В нем больше половины – железо, около десяти процентов алюминия, и примерно поровну никеля и кобальта.

Материал был изобретен в первой половине прошлого столетия. Сейчас он уверенно занимает свое место на рынке магнитов, поскольку обходится в производстве значительно дешевле, чем остальное сырье для магнитов. У него высокий показатель устойчивости к ржавлению, и он отлично служит при высоких температурах, примерно до 550 градусов.

Ферритовые магниты

Основное преимущество материала – это доступная стоимость. Такие магниты применяют в тех условиях, где первостепенной задачей является сэкономить общую смету расходов. Крупные концерны применяют ферритовые магниты уже давно. Транснациональная корпорация Филипс использует их для выпуска электротехнических устройств с середины прошлого столетия.

Значения Hc можно охарактеризовать как довольно высокие. Но при этом ТК составляет всего 450 градусов Цельсия, а температурная устойчивость имеет предел в 225 градусов. Hc – 127 – 271 тысяч ампер метров. Еще одно бесспорно положительное свойство – это отсутствие необходимости в нанесении защитного покрытия. Для производства в больших масштабах такое качество играет первостепенную роль, избавляя промышленное предприятие от расходов на дополнительное оборудование.

Материалы применяют для выпуска акустических динамиков. Они обеспечивают насыщенный и качественный звук, и при этом обходятся сравнительно недорого. Их используют в конструкции микроволновок, генераторов и двигателей. Ферриты размагничиваются тяжело, а намагничиваются – несколькими полюсами.

Основной недостаток – это ухудшение качеств с повышением температуры окружающей среды. Материалы хрупкие, их легко повредить. Готовые изделия выпускают несколькими методами. К ним относят литье, экструдирование, спекание, а также формовку в магнитные рулоны и ленты, которая называется каландрированием.

По мнению экспертов, у материала есть большие перспективы. Сфера их применения постоянно увеличивается. Производственные концерны, стремящиеся получать максимальные прибыли, финансируют прикладные исследования, позволяющие совершенствовать свойства ферритов, поэтому они продолжат оставаться самым популярным на рынке материалом для производства магнитов.

SmCo. Самариево-кобальтовые материалы относятся к редкоземельным магнитам. BHmax находится в пределах от 16 до 32 Мега Гаусс-Эрстедов. Этот показатель примерно в 7 раз больше, чем у ферритовых материалов. Поэтому размеры SmCo-магнитов могут быть по определению в несколько раз меньшими, что вызывает интерес у тех производителей, которые выпускают компактные изделия.

Материал разработали в семидесятых годах прошлого века, и он стразу стал пользоваться популярностью. Исследованиями занимались конструкторы из Военно-воздушных сил США, поэтому его основным направлением применения стала оборонная промышленность. ТК – около трехсот градусов, что позволяет применять материал в таких изделиях, которые предназначены для многолетнего использования. Это – протезирование и выпуск имплантатов, оборудования, функционирующего при высоких температурных режимах, и высокоточных датчиков.

Материалы устойчивы к коррозии. Но при этом их структура является довольно хрупкой. Это непременно следует учитывать при производстве магнитов. Их применяют там, где не предполагается значительных механических нагрузок. Плотность – 8304 кг/м3. Дополнительной обработки поверхностей не требуется. Учитывая хрупкость, магниты обрабатываются путем алмазного шлифования. Распространенным методом выпуска является также смешивание с полимерами. Материал прессуется в прессформах, и может приобретать требуемые очертания. Однако магнитные свойства могут пострадать, поскольку в составе готового изделия будет присутствовать и определенная часть пластика.

Часто применяют метод производства, предполагающий использование высокой температуры и давления. Его называют спеканием, и на сегодняшний день он является наиболее распространенным. Обычное прессование – это метод, позволяющий получать более высокие магнитные характеристики, но при этом форма магнитов может получаться только самой простой, без округленности и изгибов.

В производстве SmCo-магниты обходятся дорого, что несколько сужает сферу их применения. Принято применять два вида сплавов, которые отличаются по пропорциям Sm и Co. Это варианты «один к пяти» и «один к семнадцати». Второй – дешевле, так как в нем допускается часть Co заменять железом. В общем мировом выпуске магнитов SmCo сплав 2/17 занимает примерно на 50 процентов больше, чем 1/5. Подводя итоги, следует отметить, что магниты SmCo применяются там, где их стоимость имеет второстепенное значение по сравнению с их свойствами.

NdFeB. Материал характеризуется возможностью применения в широком температурном диапазоне, а ТК составляет 200градусов. Его промышленное использование началось в 80-х годах минувшего века, и объяснялось оно желанием производителей получить более экономичные варианты с хорошими показателями Hc, BHmax и Br. Однако такие материалы подвержены коррозии, и нуждаются в покрытии. Их поверхность обрабатывают несколькими видами веществ, в числе которых медь, цинк или никель. Некоторые производители применяют сочетание этих материалов, и зависит это от допускаемой себестоимости готового изделия.

С добавлением в сплавы кобальта получается возможность несколько увеличить ТК. Но это однозначно приводит к более высоким расходам. Материалы применяют для выпуска моторчиков для вентиляторов, охлаждающих электронную технику, в том числе и компьютеры. Они дают возможность существенно уменьшить размеры изделий, что особенно ценно при производстве компактных приборов. По этой причине главный потребитель NdFeB – это концерны, выпускающие компьютерную технику. Большая часть, до 60 процентов этих материалов, идет на применение в производстве приводов устройств, считывающих компьютерные диски.

В производстве магнитов у предприятий имеется выбор: покрывать изделия эпоксидной смолой, либо никелем и цинком. Первый вариант отлично защищает от окисления, однако приводит к увеличению магнитного сопротивления. Второй метод – это потребность в создании очень тонкого слоя, толщина которого пятнадцать-двадцать микрометров. Особенно хорошо изделия защищает никель. Он оберегает магниты не только от окисления, но и от влажности.

К магнитам NdFeB добавляют множество разных присадок, что дает существенное увеличение стабильности, повышает ТК до 220, и даже до 330 градусов, и обеспечивает надежную защиту от коррозии. Некоторые производители применяют кобальт и ванадий, другие – галлий и диспрозий, а есть и такие инженеры, которые включают в состав магнитов ванадий и ниобий.

Полимерные магниты

Постоянные полимерные магниты принято называть магнитопластами. Их производство предполагает смешивание порошков металлов с полимерами, что облегчает сам процесс выпуска и несколько снижает затраты промышленных предприятий. Связующие материалы – это обширный список, в который включены акрил, винилы, каучук и эпоксидная смола.

Методы производства – это прессование и каландрирование, отливка и вариант выдавливания массы через технологические отверстия заданного сечения. Каждый из них имеет свои особенности, так, при каландрировании массу прессуют между катками, при отливке – используют прессформы, а прессовка предусматривает создание дополнительного давления, под которым порошок, помещенный в матрицу, сжимают до приобретения им требуемой формы.

Полимерные магниты имеют те же физическими свойствами, что и связующий материал, применяемый при их производстве. Каучуковые варианты получаются гибкими, они не крошатся и от механического воздействия не ломаются. Эпоксидная смола придаст готовому продукту хорошую устойчивость к воздействию растворителя, бензина и смазочных материалов.

Тем не менее, у магнитов полимерного характера существует много специфических особенностей. ТК у них будет ограничиваться еще и показателем, при котором связующее вещество начнет плавиться. Это может быть температура порядка 100-220 градусов, что значительно сужает возможность эффективного применения. К тому же полимеры впитывают влагу, что приводит к их разбуханию и потере изначально задуманной формы готового изделия. Через связующие материалы проникает воздух, разные жидкости, и магнит может потерять свои свойства.

Производители полимерных магнитов постоянно экспериментируют, выбирая оптимальный состав связующего материала. Они используют методы, предусматривающие добавление в литьевые формы нескольких компонентов, причем прессовка разнородных материалов осуществляется поочередно. В некоторых случаях такая технология является полностью оправданной, так как готовое изделие приобретает отличные магнитные свойства.

Разнообразие технологических подходов дает возможность получать сложные формы готовых изделий. Они могут иметь и прямую, и радиальную, и даже многополюсную намагниченность. Поскольку рабочие температуры таких видов магнитов являются ограниченными, в массу добавляют разные порошки, комбинируя с пропорциями и добиваясь при этом оптимальных показателей Br и Hcj. Один из вариантов – это смешивание ферритовых и редкоземельных порошков.

Полимерные магниты могут выпускаться жесткими или гибкими. Это зависит от полимерной связки, применяемой в процессе производства. В первом случае используют термопластичные пластмассы и эпоксидные смолы. При этом учитывают тот факт, что эпоксидная смола при увеличении температуры свою твердость утрачивать не станет, чего нельзя сказать о термопластах. По мере нагревания они будут непременно размягчаться, а при охлаждении – становиться твердыми.

Гибкие полимерные магниты включают в свой состав и термопласты, и эластомеры. Примерами могут быть сульфахлорированный полиэтилен, винил и бутадиеновый каучук.

У магнитопластов есть множество преимуществ. Изделия из них могут служить намного дольше, чем металлический или керамический магнит. У них – хорошая воспроизводимость и постоянство магнитных качеств, отличная прочность и пластичность. Полимерные магниты не боятся коррозии, меньше весят. Из них получают готовые изделия с формами практически любой конфигурации, чего невозможно добиться, работая с магнитами, выпускаемыми традиционными методами.