ZM XMAG2 105 elementów - zabawka magnetyczna

Zalety i wady magnesów neodymowych NdFeB.

Poza potężną wydajnością magnetyczną, magnesy neodymowe oferują wiele innych atutów::

• Cechują się stabilnością – przez okres blisko 10 lat gubią nie więcej niż ~1% swojej mocy (wg danych).
• Zewnętrzne pola magnetyczne nie powodują ich utraty mocy – posiadają wysoki współczynnik koercji.
• Pokrycie materiałami takimi jak nikiel czy złoto nadaje im czysty i lśniący charakter.
• Oferują maksymalną indukcję magnetyczną bezpośrednio na powierzchni, co gwarantuje skuteczność.
• Odpowiedni skład sprawia, że są odporne na wysokie temperatury (zależnie od kształtu, nawet do 230°C).
• Dają się łatwo formować do specyficznych wymiarów, co pozwala na ich adaptację w przemyśle.
• Pełnią kluczową rolę w przemyśle, będąc sercem silników, pamięci masowych i sprzętu medycznego.
• Moc w skali mikro – ich mała masa nie przeszkadza w generowaniu dużej siły przyciągania.

Mimo zalet, posiadają też wady:

• Ze względu na brak elastyczności, wymagają ostrożności. Gwałtowne złączenie może je zniszczyć, stąd zalecenie stosowania osłon.
• Ograniczenia termiczne – dla zwykłych magnesów limit to 80°C. W trudnych warunkach (do 230°C) sprawdzą się tylko modele z oznaczeniem [AH].
• Ryzyko korozji: bez osłony magnes zardzewieje na deszczu. Rozważ wersje powlekane tworzywem do zastosowań zewnętrznych.
• Obróbka jest trudna – wykonanie gwintu w samym magnesie jest ryzykowne. Lepiej wybrać gotowe uchwyty magnetyczne (magnes w obudowie).
• Ryzyko połknięcia – drobne magnesy są niebezpieczne dla dzieci. Połknięcie kilku sztuk grozi poważnymi obrażeniami. Dodatkowo mogą zakłócać badania (np. rezonans).
• Za jakość trzeba płacić – magnesy neodymowe są droższe od ceramicznych, co wpływa na ekonomię rozwiązania.

Wytrzymałość na oderwanie magnesu w warunkach idealnych – co się na to składa?

Informacja o udźwigu to rezultat pomiaru dla najkorzystniejszych warunków, uwzględniającej:

• na bloku wykonanej ze stali konstrukcyjnej, efektywnie zamykającej strumień magnetyczny
• posiadającej masywność min. 10 mm aby uniknąć nasycenia
• z powierzchnią oczyszczoną i gładką
• bez najmniejszej warstwy izolującej pomiędzy magnesem a stalą
• dla siły działającej pod kątem prostym (w osi magnesu)
• przy temperaturze pokojowej

Udźwig w warunkach rzeczywistych – czynniki

W rzeczywistych zastosowaniach, realna moc wynika z szeregu czynników, wymienionych od najważniejszych:

• Dystans – występowanie ciała obcego (rdza, brud, powietrze) przerywa obwód magnetyczny, co obniża udźwig gwałtownie (nawet o 50% przy 0,5 mm).
• Kierunek siły – parametr katalogowy dotyczy odrywania w pionie. Przy próbie przesunięcia, magnes trzyma znacznie mniejszą moc (często ok. 20-30% siły maksymalnej).
• Grubość ścianki – im cieńsza blacha, tym słabsze trzymanie. Część pola magnetycznego przechodzi przez materiał, zamiast zamienić się w udźwig.
• Rodzaj stali – stal miękka daje najlepsze rezultaty. Większa zawartość węgla redukują przenikalność magnetyczną i siłę trzymania.
• Faktura blachy – szlifowane elementy zapewniają maksymalny styk, co poprawia nasycenie pola. Powierzchnie chropowate zmniejszają efektywność.
• Czynnik termiczny – wysoka temperatura osłabia siłę przyciągania. Przekroczenie temperatury granicznej może trwale rozmagnesować magnes.

* Udźwig wyznaczano stosując wypolerowanej blachy o właściwej grubości (min. 20 mm), przy siłach działających pionowo, jednak przy działaniu siły na zsuwanie nośność jest mniejsza nawet pięciokrotnie. Ponadto, nawet drobny odstęp pomiędzy powierzchnią magnesu, a blachą redukuje udźwig.