Čo je magnet Alnico? Typy, stupne a použitie

Alnico magnety sú permanentné magnety vyrobené hlavne z hliníka, niklu, kobaltu a železa. Široko sa používajú v senzoroch, meracích prístrojoch, motoroch, reproduktoroch, gitarových snímačoch a vysokoteplotných -zariadeniach. Medzi ich hlavné výhody patrí vynikajúca teplotná stabilita, vysoký zvyškový magnetický tok a dobrá odolnosť proti korózii. Ich výkon však ovplyvňuje tvar magnetu, smer magnetizácie, vzduchová medzera a konštrukcia magnetického-obvodu. Pochopenie týchto faktorov vám pomôže vybrať si správnu triedu a štruktúru Alnico pre vašu aplikáciu.

Čo je magnet Alnico?

AnAlnico magnetje permanentný magnet vyrobený zo zliatiny na báze železa-obsahujúcej hliník, nikel a kobalt. Názov Alnico pochádza z prvých písmen týchto troch prvkov: Al-Ni-Co.

V závislosti od triedy môže zliatina obsahovať aj meď, titán a ďalšie prvky, ktoré upravujú jej magnetické a fyzikálne vlastnosti. Na rozdiel od neodýmových a samáriových kobaltových magnetov nie je Alnico klasifikovaný ako magnet vzácnych{1}}zemí.

Magnety Alnico boli široko používané skôr, ako sa magnety vzácnych{0}}zemí stali komerčne dostupnými. Dnes sa stále vyberajú, keď sú teplotná stabilita, odolnosť proti korózii a vysoký magnetický tok dôležitejšie ako maximálna magnetická sila na jednotku objemu.

Materiál je dostupný v izotropných aj anizotropných formách. Izotropný Alnico môže byť magnetizovaný v rôznych smeroch, ale normálne poskytuje nižší magnetický výstup. Anizotropný Alnico je spracovaný s preferovaným smerom magnetizácie a zvyčajne poskytuje silnejší výkon pozdĺž tejto osi.

Ako sa vyrábajú magnety Alnico?

Magnety Alnico sa primárne vyrábajú pomocou dvoch procesov: odlievanie a spekanie. Spôsob výroby ovplyvňuje dostupnú veľkosť, tvar, toleranciu, mechanickú pevnosť a magnetický výkon.

Odlievané magnety Alnico

Liate magnety Alnico sa vyrábajú roztavením zliatiny a jej naliatím do pieskovej formy alebo inej pripravenej formy. Po stuhnutí magnet prechádza kontrolovaným tepelným spracovaním, aby sa vyvinula požadovaná magnetická štruktúra.

Cast Alnico sa zvyčajne vyberá pre:

• Väčšie magnety
• Zložité alebo nepravidelné tvary
• Vysoký magnetický výstup
• Vlastné magnetické zostavy
• Nízko{0}} až stredno{1}}objemová produkcia
• Aplikácie, kde sú dostupné existujúce nástroje

Odliaty-povrch je zvyčajne tmavosivý a relatívne drsný. Čelá pólov alebo kritické rozmery môžu byť brúsené, aby sa dosiahol hladší povrch a užšia tolerancia.

Liate Alnico je možné vyrábať v tvare tyčí, valcov, podkov, krúžkov, blokov, oblúkov a iných takmer{0}}sieťových tvarov. Avšak, pretože materiál je tvrdý a krehký, je potrebné sa vyhnúť rozsiahlemu obrábaniu po odlievaní.

Spekané Alnico magnety

Spekané magnety Alnico sa vyrábajú lisovaním jemného zliatinového prášku do matrice a následným zahrievaním zhutneného materiálu v kontrolovanej atmosfére.

Tento proces je vo všeobecnosti vhodný pre:

• Malé a stredné-magnety
• Jednoduchšie tvary
• Veľký-objem objednávok
• Časti, ktoré si vyžadujú užšie{0}}výrobné tolerancie
• Aplikácie vyžadujúce lepšiu mechanickú konzistenciu

Sintrované Alnico má často nižší magnetický výkon ako porovnateľné liate Alnico, ale môže poskytnúť lepšiu rozmerovú opakovateľnosť a väčšiu štrukturálnu pevnosť. Sortiment produktov GME zahŕňa liate aj spekané možnosti Alnico pre aplikácie, ako sú senzory, merače, motory, reproduktory, magnetické skľučovadlá a automobilové prístroje.

Aké sú hlavné vlastnosti magnetov Alnico?

Hodnota Alnico nepochádza len z maximálnej magnetickej sily. Jeho hlavnou výhodou je kombinácia tepelnej stability, vysokej remanencie a spoľahlivého výkonu v správne navrhnutom magnetickom obvode.

Vynikajúca teplotná stabilita

Alnico je jedným z teplotne-najstabilnejších komerčne dostupných materiálov s permanentnými magnetmi. V závislosti od konkrétnej triedy a magnetického obvodu môže mnoho magnetov Alnico pracovať pri uhle približne 450 stupňov až 550 stupňov.

Reverzibilný teplotný koeficient magnetickej indukcie je bežne okolo -0,02 % na stupeň Celzia. To znamená, že jeho magnetický výstup sa mení relatívne málo, keď teplota stúpa alebo klesá. Jeho teplota Curie je oveľa vyššia ako jeho odporúčaná pracovná teplota a môže byť okolo 800 stupňov alebo viac, v závislosti od triedy.

Táto tepelná stabilita robí Alnico užitočným v aplikáciách, kde magnetický výstup musí zostať konzistentný počas teplotného cyklu.

Curieho teplota by sa však nemala považovať za bezpečnú prevádzkovú teplotu. Curieov bod je teplota, pri ktorej materiál stráca feromagnetické správanie, zatiaľ čo maximálna prevádzková teplota je praktický limit na udržanie prijateľného výkonu v skutočnom magnetickom obvode.

Vysoký zvyškový magnetický tok

Alnico môže poskytnúť vysokú remanenciu, tiež známu ako zvyšková indukcia alebo Br. To znamená, že po magnetizácii môže produkovať relatívne vysokú hustotu magnetického toku.

V uzavretom alebo dobre{0}}navrhnutom magnetickom obvode môže Alnico poskytnúť silný a stabilný tok. To je jeden z dôvodov, prečo zostáva užitočný v meradlách, snímačoch, generátoroch a presných prístrojoch.

Vysoká remanencia však neznamená, že Alnico poskytuje rovnakú prídržnú silu alebo hustotu energie ako neodým. Neodymové magnety zvyčajne generujú viac využiteľnej magnetickej energie z menšieho objemu.

Relatívne nízka koercivita

Koercivita popisuje, ako dobre magnet odoláva demagnetizácii. Alnico má nižšiu koercitivitu ako neodýmové, samárium kobaltové a feritové magnety.

Magnet Alnico môže utrpieť nezvratnú magnetickú stratu, keď je vystavený:

• Silné reverzné magnetické pole
• Veľká alebo meniaca sa vzduchová medzera
• Nevhodný pomer dĺžky-k{1}}priemeru
• Nesprávny kontakt s iným magnetom
• Otvorený magnetický obvod
• Nesprávne podmienky montáže alebo skladovania

To neznamená, že Alnico je nespoľahlivé. To znamená, že magnet a jeho magnetický obvod musia byť navrhnuté spoločne.

Na udržanie bezpečného prevádzkového bodu sa často používajú dlhšie magnetizačné dĺžky, okolité oceľové komponenty a držiaky pólov.

Dobrá odolnosť proti korózii

Alnico má dobrú prirodzenú odolnosť voči oxidácii a korózii v porovnaní s nepotiahnutými neodýmovými magnetmi. V mnohých vnútorných a bežných priemyselných prostrediach sa dá použiť bez dodatočného ochranného náteru.

Náter alebo povrchová úprava môžu byť špecifikované, ak aplikácia vyžaduje:

• Vylepšený vzhľad
• Identifikácia produktu
• Dodatočná chemická ochrana
• Čistejšie povrchy
• Špeciálne požiadavky na montáž

Pred rozhodnutím, že nie je potrebný žiadny náter, by sa malo ešte skontrolovať pracovné prostredie.

Tvrdá a krehká štruktúra

Alnico je mechanicky tvrdé, ale krehké. Pri náraze, ohnutí alebo nadmernej upínacej sile sa môže odštiepiť alebo prasknúť.

Po tepelnom spracovaní je bežné vŕtanie, sústruženie a frézovanie vo všeobecnosti nevhodné. Kritické povrchy sú zvyčajne dokončené abrazívnym brúsením, elektrickým výbojom alebo inými špecializovanými metódami.

V prípade vlastných dielov by sa pred dokončením výrobného procesu mali zvážiť otvory, drážky a úzke tolerancie.

Na čo sa Alnico magnety používajú?

Alnico magnety sú vybrané pre aplikácie, kde je teplotná stabilita a riadený magnetický výstup dôležitejšie ako maximálna magnetická sila na jednotku objemu.

Senzory a meracie prístroje

Alnico sa bežne používa v snímačoch polohy, snímačoch rýchlosti, prietokomeroch, počítadlách kilometrov, laboratórnych prístrojoch a iných meracích zariadeniach.

Jeho stabilný tok pomáha znižovať zmeny vo výkone merania, keď sa mení prevádzková teplota.

Elektromotory a generátory

Niektoré motory, generátory, magnetá a rotačné systémy používajú magnety Alnico, najmä v zaužívaných konštrukciách a prostrediach s vysokou-teplotou.

Pretože motory môžu generovať reverzné magnetické polia, magnetický obvod by sa mal starostlivo skontrolovať, aby sa zabránilo nevratnej demagnetizácii.

Automobilové nástroje

Sintrované alnico sa používa v automobilových počítadlách, počítadlách kilometrov a malých prístrojových komponentoch, kde sa vyžaduje rozmerová konzistencia a stabilný magnetický výstup.

Audio vybavenie

Alnico magnety sa používajú v gitarových snímačoch, mikrofónoch, reproduktoroch a súvisiacich audio zariadeniach. V týchto produktoch magnet funguje skôr ako súčasť kompletného magnetického a elektrického systému než ako izolovaný komponent.

Priemyselné zariadenia-pri vysokých teplotách

Alnico možno použiť v priemyselných senzoroch, peciach, zariadeniach súvisiacich s motorom,-testovacím prístrojom a riadiacich systémoch vystavených zvýšeným teplotám.

Alnico vs neodýmové, feritové a SmCo magnety

Ako si vybrať správny magnet Alnico

Výber správneho magnetu Alnico vyžaduje, aby ste zhodnotili prevádzkové prostredie, magnetický obvod, rozmery a požadovaný výkon, a nie výber triedy iba na základe magnetickej sily.

Prevádzková teplota

Potvrďte normálnu pracovnú teplotu aj maximálnu krátkodobú-teplotu. Rôzne druhy Alnico môžu vydržať rôzne úrovne tepla, takže teplota by mala byť overená pred výrobou.

Rozmery magnetu

Poskytnite presné rozmery vrátane dĺžky, priemeru, hrúbky, otvorov, drážok a tolerancií. Dĺžka magnetizácie je obzvlášť dôležitá, pretože nevhodné proporcie môžu zvýšiť riziko demagnetizácie.

Smer magnetizácie

Zadajte, či sa má magnet zmagnetizovať cez jeho dĺžku, hrúbku alebo priemer. Anizotropné magnety Alnico bežne dosahujú svoj najlepší výkon iba v navrhnutej orientácii.

Podmienky magnetického-obvodu

Vysvetlite vzduchovú medzeru, okolité oceľové komponenty, blízke cievky a či magnet pôsobí priťahujúco alebo odpudivo. Tieto faktory priamo ovplyvňujú magnetickú stabilitu.

Požadovaný magnetický výkon

Definujte merateľné požiadavky, ako je povrchový tok, hustota toku-vzduchovej medzery, ťahová sila alebo magnetický moment. Samotný názov triedy nemusí zaručiť požadovaný výsledok.

Liata alebo sintrovaná konštrukcia

Vyberte si liate Alnico pre väčšie, komplexné alebo{0}}výkonnejšie magnety. Vyberte si sintrované Alnico pre menšie diely, užšie tolerancie a veľkoobjemovú-výrobu.

Záver

Magnety Alnico ponúkajú vynikajúcu teplotnú stabilitu, vysoký magnetický tok a dobrú odolnosť proti korózii, vďaka čomu sú vhodné pre senzory, merače, motory, audio zariadenia a magnetické pridržiavacie systémy. Ich relatívne nízka koercivita však znamená, že je potrebné starostlivo zvážiť veľkosť magnetu, smer magnetizácie, vzduchovú medzeru a návrh obvodu. GME dodáva liate aj spekané magnety Alnico. Pošlite nám požadovanú triedu, rozmery, prevádzkovú teplotu, množstvo a podrobnosti o aplikácii a náš tím vám pomôže vybrať vhodné riešenie.