Magnet Herstellung

In diesem Beitrag lernen Sie alle notwendigen Schritte für die Herstellung von Magneten kennen. Daraus wird ersichtlich, was genau dafür notwendig ist und weshalb die Herstellung in einer Magnetfabrik stattfinden muss.
Magnete selbst zuhause herzustellen, ist zwar nicht möglich, aber Sie können durchaus magnetische Wirkungen erzeugen. So zum Beispiel, wenn Sie mit einem Eisennagel und Eisenmagneten ein magnetisches Feld erschaffen.

Die Magnet-Herstellung kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Sehr verbreitet ist die Pulvermetallurgie.

So funktioniert die Herstellung eines Magneten

Was für Magnethersteller notwendig ist sind bestimmte Rohstoffe und die technische Ausstattung, in Form von Maschinen.

 Wussten Sie das?

 Die genannten Rohstoffe nennt man auch Magnetwerkstoffe.
 Aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften ist es möglich, sie für die Magnet-Herstellung zu nutzen. Das sind zum Beispiel: Eisen mit Aluminium sowie Cobalt und Nickel. Für  stärkere Haftkraft eignet sich Eisen mit Neodym und Bor.

 Magnetwerkstoffe werden in zwei Kategorien eingeteilt:

1. Weichmagnetische: leichte Magnetisierbarkeit.

2. Hartmagnetische:  Dauermagnete.

Prozessschritte zur Herstellung eines Magneten

1. Die Materialien müssen erst in ihrer Form geändert werden. Das heißt, von ihrer gehärteten Form müssen sie in Magnetpulver umgewandelt werden.
2. Im Anschluss werden all diese Pulver in einer Maschine vermischt und verdichtet.
3. Um zum gewünschten Magnetismus zu gelangen, werden alle Partikel im Pulver so angeordnet, dass sie im fertigen Magneten in eine Richtung zeigen.
4. Die Pulverteile die zuvor gepresst oder gestanzt wurden, werden anschließend in einem speziellen Ofen, bei einer konkreten Schmelztemperatur gebrannt.
5. Den Abschluss bilden das Schleifen und Polieren.

So funktioniert die Magnetisierung eines Magneten

Nach dem ersten Schritt ist ein Magnet zwar schon fast so weit, ein Magnet zu sein, aber er besitzt noch keine Adhäsion. Dazu muss er erst einmal unter einen großen Magneten gelegt werden, so dass alle magnetfähigen Partikel sich in eine Richtung orientieren = Magnetismus. Ein kurzer Ausflug in die Physik erklärt, wie genau Magnetismus funktioniert:

✓ Jeder Stoff besteht aus einem Atom, der wiederum einen Atomkern hat, um den herum Elektronen kreisen.

✓ Die Bewegung der Elektronen erzeugt ein Magnetfeld.

✓ Magnetisch wird ein Stoff allerdings erst dann, wenn sich mehrere solcher Magnetfelder in eine Richtung orientieren und einen größeren Magnetkreis bilden
(=Elementarmagnet).

✓ Das bedeutet, die Legierung (= das Gemisch aus unterschiedlichen Magnetwerkstoffen) muss erst magnetisiert werden.

✓ Die Elementarmagnete in einem Stoff werden dazu gebracht, sich in die gleiche Richtung zu orientieren und richten sich an einem äußeren Magnetfeld aus.

✓ Dadurch erst wird der Stoff zum Magnet.

So wird ein Neodym-Magnet hergestellt

Ähnlich wie bei der gewöhnlichen Magnet-Herstellung setzt sich der Herstellungsprozess eines Neodym-Magneten aus mehreren Schritten zusammen:

1. Die Rohstoffe werden in einem speziellen Ofen geschmolzen.

2. Das geschmolzene Gemisch wird in Form gegossen, um zu härten.

3. Das gehärtete Metall wird pulverisiert und anschließend gepresst oder gestanzt.

4. Die Presslinge werden in einem Vakuum-Sinterofen gesintert.
(Sintern = Stoffe verändern sich dadurch, dass man sie erhitzt. Das geschieht teilweise unter erhöhtem Druck, sodass die Gestalt zwar erhalten bleibt, Eigenschaften wie Härte usw. sich aber verändern).

5. Gesinterte Magnete erhalten ihre finale Form durch Schleifen und Schneiden – eventuell wird auch eine Beschichtung angebracht.

6. Es ist jetzt möglich, den Magneten aufzuladen.

7. Gegebenenfalls ist es notwendig, nachzuarbeiten – das heißt, es muss eine Kalibrierung vorgenommen werden. Hierbei handelt es sich um einen speziellen Prozess, der ebenfalls in einem Ofen stattfindet.

Besonderheit bei der Herstellung von Elektromagneten

Wie der Name schon vermuten lässt, benötigen Elektromagneten elektrische Leistung.

Auf einem Elektromagneten wird eine Spule angebracht in der – durch elektrischen Strom – ein Magnetfeld entsteht. Dabei ist die Flussdichte am höchsten im Zentrum der Spule. Ihre magnetische Flussdichte nimmt mit der Entfernung ab.


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