Technologia produkcji magnesów

Magnesy neodymowe - Nd₂Fe₁₄B

Neodym jest najsilniejszym znanym materiałem do produkcji magnesów trwałych.

Pamiętaj! Magnesy neodymowe będą "rdzewiały" i z cienką warstwą niklu, srebra, złota, złota-niklu lub epoksydu (nie mogą pracować w wodzie czy oleju).

Sposoby magnesowania - orientacja magnetyczna

Magnes może być namagnesowany w różnych kierunkach. Poniższe diagramy przedstawiają różne kierunki magnetyczne dostępne podczas wytwarzania magnesów. Orientacje te mogą być dostępne w materiałach izotropowych i anizotropowych.

Pole magnetyczne to niewidoczny gołym okiem strumień rozciągający się pomiędzy krańcami magnesu, zaś sam strumień jest zbiorem naładowanych cząsteczek. Cechą magnesów neodymowych jest tzw. potencjał energii, który oznacza, że mają one zdolność oszczędzania własnej energii, nie tracąc jej z biegiem lat, jak choćby akumulatory. Każdy magnes posiada dwa bieguny – północny i południowy. Oznacza to jednocześnie, że nie istnieją magnesy, które posiadałyby tylko jeden biegun. Warto nadmienić, iż bieguny są zawsze umieszczone na przeciwległych końcach magnesu.

Magnesy walcowe - magnesowanie:

• osiowe – magnesowanie odbywa się wzdłuż wysokości, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga płaskimi powierzchniami,
• diametralne – magnesowanie odbywa się wzdłuż średnicy, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga bokami,
• radialne – magnesowanie odbywa się wzdłuż obwodu, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga bokami, przy czym bieguny zewnętrzny i wewnętrzny muszą być jednorodne (wyłącznie N lub wyłącznie S).

Magnesy płytkowe - magnesowanie:

• osiowe – magnesowanie odbywa się wzdłuż wysokości, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga płaskimi powierzchniami,
• diametralne – magnesowanie odbywa się wzdłuż szerokości, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga bokami, które wyznaczają pole prostokąta, w którym jeden wymiar stanowi wysokość, zaś drugi długość magnesu,
• radialne – magnesowanie odbywa się wzdłuż długości, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga bokami, które wyznaczają pole prostokąta, w którym jeden wymiar stanowi wysokość, zaś drugi szerokość magnesu.

Magnesy pierścieniowe - magnesowanie:

• osiowe – magnesowanie odbywa się wzdłuż wysokości, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga płaskimi powierzchniami,
• diametralne – magnesowanie odbywa się wzdłuż średnicy, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga bokami. Tego rodzaju magnesowania nie stosuje się dla magnesów pierścieniowych z otworem stożkowym,
• radialne – magnesowanie odbywa się wzdłuż obwodu, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga bokami, przy czym bieguny zewnętrzny i wewnętrzny muszą być jednorodne (wyłącznie N lub wyłącznie S). Tego rodzaju magnesowania nie stosuje się dla magnesów pierścieniowych z otworem stożkowym.

Rodzaje powłoki

Neodym reaguje na tlen i utlenia się bardzo szybko, jeśli nie jest zabezpieczony. Dlatego wszystkie magnesy neodymowe w naszym sklepie pokryte są powłoką ochronną, która jest tak cienka, że nie ma wpływu na siłę przyczepności magnesu, spełniając w zupełności swoje zadanie.

Używamy następujących powłok do zabezpieczania naszych magnesów neodymowych:

Nicklowa powłoka (Ni-Cu-Ni)

• Do tej pory najczęściej stosowana powłoka
• Kolor: błyszczący metalik
• Dobry stosunek ceny do wydajności
• Grubość: ok. 12 mikrometrów

Złota powłoka (Ni-Cu-Ni-Au)

• Powłoka lakiernicza (24 k) nad normalną powłoką Ni-Cu-Ni, ale o tych samych cechach
• Kolor: błyszczący metalik
• Grubość złocistej powłoki bez Ni-Cu-Ni: 0,05 mikrometrów
• Grubość całej powłoki: ok. 12 mikrometrów

Złota powłoka ściera się z łatwością przy częstym użyciu, z tego powodu nadaje się wyłącznie do celów dekoracyjnych, nie do zabawy ani do pracy.

Chromowa powłoka (Ni-Cu-Ni-Cr)

• Najlepsza odporność na ścieranie i ciśnienie
• Kolor: szaro-metaliczny
• Grubość: ok. 15 mikrometrów

Miedziana powłoka (Ni-Cu)

• Kolor: błyszczący brązowo-czerwono-złoty. Kolor może zmieniać się z upływem czasu (zaciemnienie, plamki)!
• Nieznacznie słabsza odporność na ścieranie i uderzenia niż Ni-Cu-Ni
• Nieznacznie słabsza odporność na korozję niż Ni-Cu-Ni
• Grubość: ok. 10 mikrometrów

Powłoka z miedzi niekiedy nie jest widoczna dla oka, przez co (podobnie jak magnesy powlekane złotem) nie nadają się do częstego użycia, a zatem są przeznaczone wyłącznie do celów dekoracyjnych.

Żywica epoksydowa (Ni-Cu-Ni-Epoxy)
(inaczej nazywana powłoka epoxy)

• Kolor: czarny
• Prawie 100% nie powodując korozji, o ile powłoka jest nienaruszona
• Brak odporności na wstrząsy (szybko kruszy się)
• Grubość: ok. 10 mikrometrów

Nawet najmniejsze niewidoczne dla oczu, uszkodzenia powłoki powodują uszkodzenie magnesu, zazwyczaj w długim okresie narażenia go na działanie wilgoci.

Rodzaje strat właściwości - utrata magnetyzacji ze względu na wysoką temperaturę

W zależności od temperatury wyróżniamy trzy różne typy strat:

• odwracalny (można cofnąć)
• nieodwracalny (nie można cofnąć)
• stały

Odwracalna utrata temperatury

• Obszar temperatury: nieco powyżej maksymalnej temperatury roboczej,
• Magnes jest mniej magnetyczny, jeśli jest gorący,
• Po ochłodzeniu odzyskuje swoją pierwotną siłę,
• Nie ma znaczenia, jak często magnes jest ogrzewany i chłodzony.

Nieodwracalna utrata

• Obszar temperaturowy: znacznie powyżej maksymalnej temperatury roboczej,
• Magnes jest osłabiony na stałe, nawet po ochłodzeniu,
• Powtarzające się ogrzewanie w tej samej temperaturze nie wzmacnia nieodwracalnych strat,
• Namagnesowanie nieodwracalnie osłabionego magnesu przez wystarczająco silne zewnętrzne pole magnetyczne może przywrócić mu pierwotną siłę.

Stała strata właściwości magnetycznych

Przez wysoką temperaturę zmienia się struktura magnesów neodymowych - namagnesowanie nie jest już możliwe,

Maksymalne wymiary produkcyjne dla magnesów NdFeB

Zależna od materiału - siła przyciągania

Zależna od powierzchni - siła przyciągania

Właściwości magnesów neodymowych

Przegląd różnych typów temperatur dla magnesów neodymowych:

* Maksymalne temperatury robocze w tej tabeli są tylko punktami odniesienia. Magnesy z oznaczeniem N52 mają maksymalną temperaturę roboczą 65 ^o C.

W przypadku zastosowań z magnesami neodymowymi w temperaturach powyżej 80 ^o C, posiadamy specjalny typ magnesu o wyższej temperaturze roboczej w naszym asortymencie.

Własności fizyczne spiekanych magnesów neodymowych NdFeB

Własności magnetyczne spiekanych magnesów neodymowych NdFeB