Сила отрыва неодимовых магнитов

Данную статью мы написали, чтобы дать ответ на вопрос о классах магнитов, их стандартах, физических характеристиках.

Несмотря на то, что предлагаемые нами магниты называются неодимовыми, они могут очень сильно отличаться друг от друга, ведь у каждого магнита есть свои физические характеристики, а не только размеры, форма и покрытие. Поэтому вопрос, какие именно неодимовые магниты Вас интересуют, не должен ставить Вас в тупик. В этой статье Вы получите ответы на многие свои вопросы.

Что обозначают буквы и цифры в классах неодимовых магнитов?

Зачастую, мы, как производители и продавцы, хотим услышать технические характеристики магнита, а именно буквы и цифры, в которых они (технические характеристики) зашифрованы. А покупатель зачастую досконально знает свою область применения магнитов, но номенклатуру, тем более международную, не знает.
Итак, начинаем разбираться с международной номенклатурой магнитов, а именно классами, техническими характеристиками и обозначениями.

В первую очередь, неодимовые магниты делят на классы, которые обозначаются буквами и числами (например, N35), в которых и заложена основная информация о магните. Ниже приведена стандартная номенклатурная таблица характеристик неодимовых магнитов (смотрите в левый столбик – там указаны классы).

В таблице все численные величины мы представили в двух единицах измерения. Первая, без скобочек, – это величина измерения в системе СИ (эта та система, в которой работает наша страна), а вторая (указана в скобках), – это измерения в международной системе СГСЕ (европейские стандарты). Для Вашего удобства мы решили указать в таблице обе единицы измерения.

Таблица характеристик неодимовых магнитов

Начинаем изучать таблицу справа налево. Как Вы можете увидеть по правому столбику таблицы, основное классовое отличие магнитов – это их рабочая температура использования, то есть та допустимая максимальная температура, превышая которую магнит начинает терять свои магнитные свойства. Таким образом, на температурный диапазон использования магнита указывает буквенная часть его маркировки (левый столбец). Дадим расшифровку этих букв:

• Магниты марки N (Normal)– могут применяться при нормальных температурах, то есть до 80 градусов Цельсия;
• Магниты марки M (Medium) – могут применяться при повышенных температурах, то есть до 100 градусов Цельсия;
• Магниты марки H (High) – могут применяться при высоких температурах, до 120 градусов Цельсия;
• Магниты марки SH (Super High) – могут применяться при температурах до 150 градусов Цельсия;
• Магниты марки UH (Ultra High) – могут применяться при температурах до 180 градусов Цельсия;
• Магниты марки EH (Extra High) – могут применяться при температурах до 200 градусов Цельсия.

Стоит оговориться, что отрицательные температуры не оказывают влияния на магнитные свойства для большинства магнитов.

Цифры, указанные в обозначении класса магнитов: N30, 33M, 35H, 38SH, 40UH и т.д., указывают на Магнитную Энергию (четвертый столбец таблицы), измеряется в килоДжоуль на кубический метр. Этот критерий магнитов отвечает за их мощность или, так называемое, «усилие на отрыв», то есть сила, которую необходимо приложить к магниту, чтобы его «оторвать» от поверхности. Необходимо понимать, что поверхность (стальной лист) должен быть идеально ровным, а приложенная сила должна быть перпендикулярной к листу. Это, так называемые, идеальные или теоритические условия. Совершенно понятно, что чем выше цифровое обозначение магнита, тем выше его усилие на отрыв.

Сила на отрыв магнита

Но, кроме того, «сила на отрыв» зависит не только от физических характеристик магнита, но и от его размера и веса. Например, магнит 25*20 мм легче оторвать от стального листа, чем магнит 40*5 мм, так как площадь соприкосновения у второго магнита больше (25 мм против 40мм). Но линии магнитного поля, если их визуализировать, распространяются у первого магнита (25*20 мм) «дальше», значит, и «цепляется» за стальной лист он лучше.

Остаточная магнитная индукция, миллиТесла (КилоГаусс)

Коэрцитивная сила, КилоАмпер/метр (КилоЭрстед)

Магнитная энергия, килоДжоуль/м3 (МегаГаусс-Эрстед)

Технология спекания неодимовых сплавов, разработанная в результате длительных изысканий и экспериментов, позволяет создавать мощные магниты, использующиеся в самых разных сферах. Добиться высокой силы сцепления было непросто, но разработчики сделали все возможное, чтобы подарить миру столь мощный сплав. Сила неодимового магнита настолько высока, что отыскать для нее конкурентов просто невозможно. Следует отметить, что это рекордный показатель, превысить который пока не удавалось никому. Существующие традиционные сплавы проиграли эту гонку – мощность неодимового магнита и его безопасность в эксплуатации остались для них недостижимыми параметрами.

Формирование силы магнитного поля

Сила неодимового магнита формируется еще на этапе его изготовления. Намагничивание производится лишь после того, как исходные компоненты будут запечены в виде сплава. Существующие технологии способны намагнитить сплав так, что его мощность будет невероятно высока, достигая рекордных величин. Для этого применяются особые формулы формирования массы исходных компонентов, в результате чего конечный продукт получается безумно дорогим. К счастью, мощные неодимовые магниты, реализуемые в магазинах, достаточно дешевы, и сплавы с индексом от N38 до N52 доступны всем желающим. Что касается остальных модификаций, то они отличаются стойкостью к высоким температурам и к сильным ударам, а также повышенной силой сцепления – в продаже такие магниты встречаются крайне редко, так как чаще всего используются в промышленности и в исследовательских лабораториях. Процесс производства магнитов построен таким образом, что после прохождения намагничивания, силу сплава изменить уже нельзя. Она задается раз и навсегда, на последнем этапе изготовления. В дальнейшем наблюдается лишь незначительное естественное размагничивание, составляющее около 0,1% за 10 лет, что считается предельно малым показателем.

Что такое сила сцепления

Мощность неодимового магнита является довольно относительным понятием для обывателей. То есть, сила магнитного поля у такого магнита стабильна, и ее можно измерить и зафиксировать специальными датчиками и приборами. Но такой параметр, как сила сцепления, зависит от многих факторов, что следует учитывать при выборе магнитов. Например, имеется зависимость от чистоты металлической поверхности и ее толщины. Некоторое влияние оказывает и угол отрыва. Принято считать, что под силой сцепления понимается усилие, необходимое для отрыва магнита от металлической поверхности толщиной не менее 10 мм. Особое значение имеют угол прикладывания усилия, температура и влажность воздуха, магнитные свойства поверхности металла, наличие следов коррозии. Следует отметить, что наибольшее влияние на силу сцепления оказывает ржавчина, что должны учитывать владельцы поисковых магнитов.

Сила мощных магнитов — примеры

Неодимовые супер магниты действительно внушают уважение. Сталкиваясь в первый раз с их силой, люди выражают восхищение и удивление. Для того чтобы убедиться в их возможностях, необходимо взять в руки небольшой неодимовый магнитик, закрепить его на гладкой и чистой металлической поверхности, после чего попробовать его оторвать. Если для этих целей выбрать дисковый магнит 5х3 мм, то для его отрыва придется приложить усилие 0,5 кг. Небольшие магнитики часто встречаются в магнитных бейджах, надежно удерживающихся на предметах одежды, не повреждая волокна. Оторвать дисковый магнит 45х15 мм от той же поверхности будет значительно тяжелее, так как сила сцепления в данном случае составит 65 кг. Наибольшей силой обладают магнитные диски габаритами 70х50 мм – это одни из крупнейших дискообразных неодимовых магнитов.

Подбирая в интернете кольцо, диск или крепление из неодима, Вы наверняка обращали внимание на то, что многие категории товара маркируются, например, как неодимовые магниты N50. Что это означает, и как подобная маркировка может повлиять на характеристики Вашей покупки, попробуем разобраться.

Особенности маркировки

Итак, важнейшие характеристики магнита можно определить по его марке, которую производители помечают обычно буквой и цифрой. Буква указывает на максимальную температуру, при которой допускается эксплуатация изделия. Например, неодимовые магниты N52 относятся к классу «Нормал», которому соответствует английская буква «N» и сохраняют свои свойства до +80 0 С. Таких температурных условий достаточно в большинстве случаев использования магнитных деталей, поэтому подобные магниты наиболее популярные и сравнительно недорогие. Дальше с разрывом в 20-30 градусов идут категории «М», «Н», «SH», «UH» и самый стойкий к высоким температурам неодимовый магнит, сплав в составе которого, называется «ЕН». Он не теряет эффективность даже при +200 0 С и может применяться, как компонент сильно нагревающихся агрегатов. Это различные электродвигатели, генераторы и другие сложные устройства.

Теперь несколько слов скажем о цифре в маркировке, указывающей на уровень магнитной энергии, измеряемой в килоДжоулях на кубический метр. Чем выше цифра класса, тем теоретически мощнее магнитная деталь. То есть, проще говоря, неодимовый магнит сплав 42 мощнее, чем его «собрат» марки 33 и «слабее» товаров, обозначенных цифрой 50.

Вес магнитных устройств

Однако, подбирая пруток, кольцо или брусок из неодима, следует не забывать, что сила на отрыв, которой они обладают, зависит не только от свойств металла, но и от массивности самого изделия. Маленькие и большие устройства имеют разные притягивающие характеристики, даже если их состав абсолютно идентичен. Таким образом, неодимовый магнит N35 в виде диска 70х50 наверняка окажется мощнее и, соответственно, эффективнее, чем цилиндр 40х10, пусть, и сделанный из сплава класса 52. Хотя, точно определить характеристики того или иного товара можно лишь с помощью специальных измерительных приборов.

Традиционно, в интернет-магазинах продаются изделия, изготовленные из материала со сравнительно невысоким уровнем энергии, чаще, это неодимовые магниты N35-42. И если клиент желает приобрести более мощное устройство, он просто выбирает товар большего веса и нужной формы. Более же внушительные показатели имеют детали из неодима, производимые для специальных сложных аппаратов, например, для ускорителя элементарных частиц, авиационной техники или космических модулей. В подобных устройствах требуется достичь максимальной эффективности при наименьших габаритах и весе, соответственно, неодимовый магнит N38 здесь не подойдет. Ведь в случае доставки на орбиту важен каждый килограмм груза и каждый лишний кубический сантиметр свободного пространства.

Характеристика поверхности и толщина притягиваемого предмета

Если мы говорим о мощности магнитных изделий, нужно упомянуть и о том, что сила на отрыв зависит не только от массивности устройства или от свойств материала, но и от характеристик поверхности, притягиваемой неодимом. Если мы читаем в описании товара, что неодимовый магнит N45 обладает силой на отрыв 100 кг, это означает, что он способен удерживать предметы весом центнер при условии, что эти предметы будут иметь достаточную толщину (минимум 2 сантиметра), а также при условии, что их поверхность будет абсолютно гладкой. Чем меньшая толщина и больше неровностей на поверхности, тем, соответственно, потребуется меньшая сила на отрыв.

Уменьшение магнитной энергии со временем

Как известно, неодимовые магниты со временем теряют свои свойства незначительно, где-то по 1-2 % каждое десятилетие. В то же время инженерам при создании тех или иных аппаратов стоит учитывать и размагничивание. Так, неодимовый магнит N50 спустя 20 лет работы в генераторе сможет выполнять свои функции на 86-98 %. Безусловно, в быту такая разница практически незаметна, но в случае с точным оборудованием, возможно, потребуется замена детали из неодима. Заметим, что ферримагнитный сплав за это время потеряет несравнимо большую часть своих свойств.

Основные моменты производства

Считается, что описываемые нами товары изготавливаются из частиц трех химических элементов, но немногие знают, что даже неодимовые магниты N52 на 70 % состоят из железа и почти на 30 из бора, а редкоземельных металлов в них не больше полкилограмма на тонну общей массы. Тем не менее, наличие даже вкраплений неодима кардинально меняет свойства сплава, влияя на его притягивающие способности и в разы продляя срок службы изделия.

Многое еще зависит также от добросовестности производителя. Нередко товары 35-й категории могут выдаваться, например, за неодимовые магниты N45. Поэтому учитывайте деликатность продукции и работайте с поставщиками, которым доверяете. Помните, что некоторые компании пользуются тем, что точные характеристики продукции можно определить только с помощью сложных приборов и лишь после того, как заказ придет клиенту.

Таким образом, можем сделать вывод, что чем больше цифра марки товара, тем больше редкоземельного металла в нем находится. Неодимовые магниты N38 содержат больший процент железа, чем более высокие категории. Такие изделия превосходно подходят для использования в домашних условиях и в некоторых отраслях промышленности. При этом для сложных механических агрегатов понадобится детали с большим содержанием редкоземельных металлов.

Какой сплав используется в продукции

В нашем магазине представлены изделия со средним содержание неодима. В основном мы предлагаем купить неодимовые магниты N42. В каталоге Вы найдете кольца, диски, прутки, бруски и другие формы устройств, а также виниловые заготовки и головоломки. Товары разбиты на категории по массе и, соответственно, по цене. Если Вам нужна серьезная мощность изделия, предлагаем приобрести товары более внушительной массы. Если же необходимости в серьезной силе на отрыв нет, можете купить неодимовый магнит N42 небольших габаритов. Заметим, что на сайте p-magnit.ru большинство товаров произведены в России и полностью соответствуют заявленным свойствам. Консультанты компании всегда готовы помочь с выбором.

Вывод

Таким образом, выбирая магнитное устройство, обратите внимание на его марку, в которой зашифрована допустимая температура окружающей среды и магнитная сила. Однако упомянутые характеристики определяют эффективность магнита только отчасти, необходимо еще учитывать его массогабаритные показатели. Так если мы рассмотрим неодимовый магнит N52 и N42, сравнение будет корректным только в случае одинаковой массы и формы устройств. При внушительных размерах изделие с меньшими цифрами маркировки может оказаться мощнее. Наконец, внимательней относитесь к производителю и поставляющей компании, только так можно получить продукцию, соответствующую заявленным параметрам.