Производство магнитов как бизнес: оборудование, описание технологий изготовления, нюансы организации дела

Содержание

Цилиндрический неодимовый магнит

Овальный цилиндрический неодимовый магнит — очень характерный тип неодимового магнита. Обычно намагничивается в осевом направлении, поэтому используется во многих отраслях промышленности. Обычно неодимовые цилиндрические магниты дополнительно изготавливают из покрытия из никеля и меди, благодаря чему они очень устойчивы к повреждениям. Они никоим образом не представляют опасности для человека и не влияют на кожу и тело человека.

Основное применение сильных неодимовых цилиндрических магнитов — это, в частности:

  • металлоискатели,
  • масляные фильтры,
  • игрушки,
  • ювелирные элементы,
  • элементы дверных ручек различных типов,
  • кабины и другие элементы.

Крошечные неодимовые магниты обычно используются для изготовления различных магнитов на холодильник.

Самостоятельное изготовление магнита

Для этого достаточно найти металлический брусок из стали или другого ферросплава, можно использовать составной сердечник трансформатора, после чего сделать обмотку. Намотать на сердечник несколько витков медной обмоточной проволоки. Для безопасности стоит включить в схему плавкий предохранитель. Как сделать мощный магнит? Для этого нужно увеличивать силу тока в обмотке, чем она выше, тем больше магнитная сила устройства.

При включении устройства в сеть и подаче электроэнергии на обмотку, устройство будет притягивать металл, то есть фактически это самый настоящий электромагнит, пусть и несколько упрощённой конструкции.

В современном мире широко используется энергия магнитного поля. Как в промышленности, радиолектронике и электрике, так и в бытовых целях. Для генерации магнитного поля созданы десятки различных устройств, а также используются природные свойства минералов.

Наибольшее распространение среди постоянных получил неодимовый магнит. Его использование и широкое распространение связано как с его стоимостью, так и отличными техническими характеристиками. Его недостатками являются: склонность к коррозии и боязнь высоких температур. По этой причине в сложных условиях работы применяются другие типы, которые не обладают этими ограничениями.

Высокая рентабельность бизнеса

Предпринимательская идея, сутью которой является производство магнитов, обладает рентабельностью, равной 100 процентам. И это даже при учете минимальных цен, которые будут формироваться на изделия. На одном листе формата А4 можно будет сделать около 8 магнитиков. Стоимость таких сувениров будет варьироваться в диапазоне от 50 до 100 рублей. Себестоимость изготовленного магнита при этом не будет превышать и 40 рублей.

Организовать бизнес по производству магнитов не слишком сложно. От предпринимателя не потребуется приобретать слишком дорогое оборудование и вкладывать слишком много денег на первоначальном этапе. Даже с помощью простого компьютера и принтера в современных условиях можно распечатать рисунок высокого качества.

Виды магнитов

В современном мире их классифицируют по трём основным категориям по типу создаваемого ими магнитного поля:

  • постоянные, состоящие из природного материала, обладающего этими физическими свойствами, например, неодимовые;
  • временные, обладающие этими свойствами во время нахождения в поле действия магнитного поля;
  • электромагниты – это витки провода на сердечнике, создающие электромагнитное поле при прохождении энергии по проводнику.

В свою очередь, наиболее распространённые постоянные магниты подразделяются на пять основных классов, по своему химическому составу:

  • ферромагниты на основе железа и его сплавов с барием и стронцием;
  • неодимовые магниты, имеющие в своём составе редкоземельный металл неодим, в сплаве с железом и бором (Nd-Fe-B, NdFeB, NIB);
  • самариево-кобальтовые сплавы, имеющие сравнимые с неодимовым магнитные характеристики, но в тоже время более широкий температурный диапазон применения (SmCo);
  • сплав Альнико, он же ЮНДК, этот сплав отличается высокой коррозионной устойчивостью и высоким температурным пределом;
  • магнитопласты, представляющие собой смесь магнитного сплава со связующим, это позволяет создать изделия различных форм и размеров.

Сплавы магнитных металлов хрупкие и достаточно дешёвые изделия, обладающие средними качествами. Обычно это сплав оксида железа с ферритами стронция и бария. Температурный диапазон стабильной работы магнита не выше 250-270°C. Технические характеристики:

  • коэрцитивная сила – около 200 кА/м;
  • остаточная индукция – до 0,4 Тесла;
  • средний срок службы – 20-30 лет.

Что такое неодимовые магниты

Это наиболее мощные из постоянных, но в тоже время достаточно хрупкие и нестойкие к коррозии, в основе этих сплавов лежит редкоземельный минерал – неодим. Это самый сильный магнит из постоянных.

Характеристики:

  • коэрцитивная сила – около 1000 кА/м;
  • остаточная индукция – до 1,1 Тесла;
  • средний срок службы – до 50 лет.

Их применение ограничивает только низкий предел температурного диапазона, для наиболее термостойких марок неодимового магнита это 140°C, в то время как менее стойкие разрушаются при температуре свыше 80 градусов.

Самариевокобальтовые сплавы

Обладающие высокими техническими характеристиками, но в тоже время очень дорогие сплавы.

Характеристики:

  • коэрцитивная сила – около 700 кА/м;
  • остаточная индукция – до 0,8-1,0 Тесла;
  • средний срок службы – 15-20 лет.

Они используются для сложных условий работы: высокие температуры, агрессивные среды и большая нагрузка. Из-за сравнительно высокой стоимости их применение несколько ограничено.

Альнико

Порошковый сплав из кобальта (37-40%) с добавлением алюминия и никеля также обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, кроме того способностью сохранять свои магнитные свойства при температурах до 550°C. Их технические характеристики ниже, чем у ферромагнитных сплавов и составляют:

  • коэрцитивная сила – около 50 кА/м;
  • остаточная индукция – до 0,7 Тесла;
  • средний срок службы – 10-20 лет.

Но, несмотря на это, именно этот сплав наиболее интересен для применения в научной сфере. Кроме того, добавление в сплав титана и ниобия способствует повышению коэрцетивной силы сплава до 145-150 кА/м.

Магнитопласты

Используются в основном в быту для изготовления магнитных открыток, календарей и прочих мелочей, характеристики магнитного поля незначительно падают из-за меньшей концентрации магнитного состава.

Это основные типы постоянных магнитов. Электромагнит по принципу действия и применению несколько отличается от таких сплавов.

Интересно.

Неодимовые магниты используются практически повсеместно, в том числе и в дизайне для создания парящих конструкций, и в культуре для этих же целей.

Сферы применения неодимовых магнитов

Первое что приходит на ум, так это производство игрушек и головоломок из этого сплава. Как правило, для этих целей применяется не самый крепкий магнит, который производится в форме шариков. Поделки из магнита могут составляться в различные фигуры и из неодима можно формировать сложные скульптурные формы в миниатюре

Но важно помнить, что такую игрушку запрещено давать детям до 6 лет

Пара магнитов, оказавшаяся в желудке или кишечнике, может зацепить стенки пищевода, что в свою очередь повлечет перфорацию, и пострадавший неизбежно окажется в больнице.

Своими руками из магнита можно сделать различные фиксаторы. Пара магнитов средней величины могут использоваться в качестве тисков. Использование сплава, в этом случае, гораздо практичнее, в отличие от тисков из обычного металла. Детали нестандартных форм будут фиксироваться надежнее.

Для автолюбителей данный сплав является вообще незаменимым и может использоваться очень разнообразно. Например, не все знали, что магнит можно применять для фильтрации масла в маслофильтре. Если установить его на пробку слива в двигательном картере, то весь металлический мусор будет скапливаться в месте установки, что впоследствии облегчит его удаление.

С помощью магнитов удобно искать мелкие металлические предметы: например, иглы или булавки на ворсистом ковре. Неодим можно использовать для поиска металлов в земле или различных коммуникаций в стенах.

Устройство пригодно для намагничивания различных предметов из стали, такие как отвертки, иголки и не только. С его помощью фиксируется инструмент или другой стальной инвентарь. Правильно установленные магнитные держатели помогут правильно распределить инструмент в мастерской или даже на кухне. Кроме этого, сплавом такой мощности можно намагнитить даже старый размагнитившийся магнит. Нередко его используют для форматирования информации на электронных носителях. Информация с видео- и аудиокассет, а также с жесткого диска и с кредитных карт при помощи мощного магнитного поля удаляется безвозвратно.

Намагничеватель инструмента

Для монтажных работ, особенно для монтажа электрической проводки и ее элементов для удобства применяется специальный намагниченный инструмент. Отвертки, пинцеты и прочий ручной инструмент, обладающий магнитными свойствами позволяет легко и без особых усилий находить место установки винтов и гаек, фиксировать и зажимать провод в местах соединений. Однако, как это часто бывает, постоянное использование такого инструмента, а еще неправильное хранение этого инструмента, без индивидуальных футляров, без соприкосновения с металлом и другим намагниченным инструментом приводит к утере магнитных свойств. И получается так, что даже очень качественный и надежный инструмент, с гарантией размагничивания 1% в 10 лет уже через несколько месяцев теряет столь нужное свойство.

Намагничеватель для инструмента инструмента

Для восстановления всех свойств такого инструмента используются неодимовые магниты, которые попросту проводят восстановление магнитного поля металлических частей инструмента, позволяя за короткое время существенно повысить свойства инструмента, и восстановить способность притягивать к себе металл.

Как сделать своим руками

Ветровой генератор на основе неодимовых магнитов отличается от прочих конструкций генераторов тем, что легко может быть изготовлен самостоятельно в домашних условиях.

Как правило за основу берут автомобильную ступицу или шкивы от ременной передачи, которые предварительно очищаются, если это бывшие в употреблении запасные части и подготавливаются к работе.

При наличии возможности изготовить (выточить), специальные диски, лучше остановиться на этом варианте, т.к. в этом случае не придется подгонять геометрические размеры наматываем ых катушек к размерам используемых заготовок.

Неодимовые магниты следует приобрести, для чего можно воспользоваться сетью интернет или услугами специализированных организаций.

Один из вариантов изготовления генератора на неодимовых магнитах, с использованием дисков, специально изготовленных для этих целей, предлагает к рассмотрению Яловенко В.Г. (Украина). Данный генератор изготавливается в следующей последовательности:

  1. Из листовой стали вытачиваются два диска диаметром 170,0 мм с устройством центрального отверстия и шпоночного паза.
  2. Диск делится на 12 сегментов, для на его поверхности выполняется соответствующая разметка.
  3. В размеченные сегменты клеятся магниты, таким образом, чтобы их полярность чередовалась. Для избегания ошибок (по полярности), необходимо перед наклейкой, выполнить их маркировку.
  4. Подобным образом изготавливается и второй диск. В результате получается следующая конструкция:
  1. Поверхность исков заливается эпоксидной смолой.
  2. Из провода (эмаль-провода) марки ПЭТВ или аналога, сечением 0,95 мм2, наматывается 12 катушек по 55 витков в каждой.
  3. На листе фанеры или бумаге, изготавливается шаблон, соответствующий диаметру используемых дисков, на котором также производится разбивка на 12 секторов.

Катушки укладываются в размеченные сегменты, где фиксируются (изолента, скотч и т.д.) и расключаются последовательно между собой (конец первой катушки соединяется с началом второй и т.д.). в результате получается следующая конструкция

  1. Из дерева (доска и т.д.) или фанеры, изготавливается матрица, в которой можно залить эпоксидной смолой уложенные по шаблону катушки. Глубина матрицы должна соответствовать высоте катушек.
  2. Катушки укладываются в матрицу и заливаются эпоксидной смолой. В результате получается следующая заготовка:
  1. Из стальной трубы диаметром 63,0 мм изготавливается ступица с узлом крепления вала, изготавливаемого генератора. Вал монтируется на подшипники, устанавливаемые внутри ступицы.
  2. Из такой же трубы изготавливается поворотный механизм, обеспечивающий ориентацию генератора в соответствии с потоками ветра.
  3. На вал одеваются изготовленные запасные части. В результате получается следующая конструкция, плюс поворотный механизм:
  1. Конструкция должна жестко крепить статор (заготовка с обмотками, залитыми эпоксидной смолой), с одной стороны, и не затруднять вращение ротора (диски с недимовыми магнитами).
  2. Из трубы (полиэтилен, пропилеи и т.д.), используемой для прокладки сетей водопровода или канализации, изготавливаются лопасти ветрового генератора. Для этого труба нарезается нужной длины, после чего разрезается и заготовкам придается соответствующая форма.
  3. Изготавливается хвостовок ветровой установки. Для этого может быть использован любой листовой материал (фанера, металл, пластик), после чего хвостовик крепится к собираемой конструкции, со стороны противоположной креплению лопастей. В результате получается следующая конструкция:
  • Собранная установка монтируется в предусмотренном для этого месте.
  • К выводам генератора подключается нагрузка.

Конструкция ветрового генератора на неодимовых магнитах может быть различной, все зависит от имеющихся запасных частей и технический возможностей человека, решившего изготовить подобное устройство самостоятельно.

Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:Супермаховик- альтернативный накопитель энергии

Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте , Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:        

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!

Цилиндрический неодимовый магнит

Овальный цилиндрический неодимовый магнит — очень характерный тип неодимового магнита. Обычно намагничивается в осевом направлении, поэтому используется во многих отраслях промышленности. Обычно неодимовые цилиндрические магниты дополнительно изготавливают из покрытия из никеля и меди, благодаря чему они очень устойчивы к повреждениям. Они никоим образом не представляют опасности для человека и не влияют на кожу и тело человека.

Основное применение сильных неодимовых цилиндрических магнитов — это, в частности:

  • металлоискатели,
  • масляные фильтры,
  • игрушки,
  • ювелирные элементы,
  • элементы дверных ручек различных типов,
  • кабины и другие элементы.

Крошечные неодимовые магниты обычно используются для изготовления различных магнитов на холодильник.

Лучшие самоделки из магнита

Применение магнитов в повседневности настолько широко, что перечисление всех займет много времени. Но так как, многие являются скорее развлекательными, подробнее остановимся на перечислении широко применяемых.

  • При монтажных работах;
  • Мытье окон;
  • В качестве держателей.

В первую очередь стоит отметить, что поиск магнитов не очень сложное занятие. Магниты небольших размеров, вы сможете найти в старых наушниках. Более мощные неодимовые магниты можно извлечь из старых жестких дисков компьютера.

Предположим, что вы работаете с деревянной конструкцией. В одной руке вы держите молоток, а в другой элемент данной конструкции. В данном случае держать охапку гвоздей не совсем удобно. Для этого, нужно просто поместить в нагрудный карман магнит и приклеить к нему гвозди.

Бывают ситуации, когда приходится закручивать саморезы в труднодоступных местах, в которых придержать саморез не представляется возможным. Для этого, просто крепите магнит на металлической части отвертки. Намагниченная отвертка позволяет держаться болту или саморезу самостоятельно.

Если приклеить небольшие магниты к компьютерному столу (в любом удобном месте), то можно использовать их в качестве держателей для различных USB или других видов проводов. Для этого на провода одеваются небольшие пружины (можно использовать пружины от ручек), которые и являются металлической примагничивающейся конструкцией.

В качестве составного элемента декора, магниты можно использовать в качестве крепежных элементов пазла располагающегося на дверце холодильника. Для этого берется любая фотография, которая расчерчивается на определенные элементы. К каждому элементу при помощи обычного клея приклеивается небольшой магнит. Фото разделяется на составные элементы. После этого собирается на двери холодильника в виде пазла.

Усиление электромагнита

Чтобы понять, как увеличить силу магнита, нужно разобраться в процессе намагничивания. Это произойдет, если магнит расположить во внешнем магнитном поле противоположной стороной к исходной. Увеличение же мощности электромагнита происходит тогда, когда увеличивается подача тока или умножаются витки обмотки.

Увеличить силу магнита можно с помощью стандартного набора необходимого оборудования: клея, набора магнитов (нужны именно постоянные), источника тока и изолированного провода. Они понадобятся для осуществления тех способов увеличения силы магнита, которые представлены ниже.

Усиление с помощью более мощного магнита

Этот способ заключается в использовании более мощного магнита для усиления исходного. Для осуществления надо поместить один магнит во внешнее магнитное поле другого, обладающего большей мощностью. Также с этой же целью применяют электромагниты. После удержания магнита в поле другого, произойдет усиление, но специфика заключается в непредсказуемости результатов, поскольку для каждого элемента такая процедура будет работать индивидуально.

Усиление с помощью добавления других магнитов

Известно, что каждый магнит имеет два полюса, причем каждый притягивает противоположный знак других магнитов, а соответствующий – не притягивает, лишь отталкивает. Как увеличить мощность магнита, используя клей и дополнительные магниты. Здесь предполагается добавление других магнитов с целью увеличения итоговой мощности. Ведь, чем больше магнитов, тем, соответственно, будет больше сила. Единственное, что нужно учесть, – это присоединение магнитов одноименными полюсами. В процессе они будут отталкиваться, согласно законам физики. Но задача состоит в склеивании, несмотря на сложности в физическом плане. Лучше использовать клей, который предназначен для склеивания металлов.

Метод усиления с использованием точки Кюри

В науке есть понятие точки Кюри. Усиление или ослабление магнита можно произвести, нагревая или охлаждая его относительно самой этой точки. Так, нагревание выше точки Кюри или сильное охлаждение (гораздо ниже нее) приведет к размагничиванию.

Надо заметить, что свойства магнита при нагревании и охлаждении относительно точки Кюри имеют скачкообразное свойство, то есть, добившись правильной температуры можно усилить его мощность.

Метод №1

Если возник вопрос, как сделать магнит сильнее, если его сила регулируется электрическим током, то сделать это можно с помощью увеличения тока, который подается на обмотку. Здесь идет пропорциональное увеличение мощности электромагнита и подачи тока. Главное, ⸺ постепенная подача, чтобы не допустить перегорания.

Метод №2

Для осуществления этого метода надо увеличить количество витков, но длина должна оставаться неизменной. То есть, можно сделать один-два дополнительных ряда провода, чтобы общее количество витков стало больше.

В этом разделе рассмотрены способы, как увеличить силу магнита в домашних условиях, для экспериментов можно заказать на сайте .

Состав

Неодим — это металл, который имеет магнитные порядки только ниже 19 К (-254,2 ° C; -425,5 ° F), где он развивает сложные антиферромагнитные порядки. Однако соединения неодима с переходными металлами, такими как железо, могут иметь ферромагнитный порядок с температурами Кюри намного выше комнатной, и они используются для изготовления неодимовых магнитов.

Сила неодимовых магнитов является результатом нескольких факторов. Наиболее важным является то, что тетрагональная кристаллическая структура Nd 2 Fe 14 B имеет исключительно высокую одноосную магнитокристаллическую анизотропию ( H A ≈ 7 Тл — напряженность магнитного поля H в единицах А / м в зависимости от магнитного момента в А · м 2 ). Это означает, что кристалл материала предпочтительно намагничивается вдоль определенной оси кристалла, но очень трудно намагничивать в других направлениях. Как и другие магниты, сплав неодимового магнита состоит из микрокристаллических зерен, которые выровнены в мощном магнитном поле во время производства, поэтому все их магнитные оси направлены в одном направлении. Сопротивление кристаллической решетки изменению направления намагничивания придает соединению очень высокую коэрцитивную силу или сопротивление размагничиванию.

Атом неодима может иметь большой магнитный дипольный момент, потому что в его электронной структуре 4 неспаренных электрона, в отличие от (в среднем) 3 в железе. В магните именно неспаренные электроны, выровненные так, что их спин находится в одном направлении, создают магнитное поле. Это дает соединению Nd 2 Fe 14 B высокую намагниченность насыщения ( J s ≈ 1,6 Тл или 16 кГс ) и остаточную намагниченность, как правило, 1,3 Тл. Следовательно, поскольку максимальная плотность энергии пропорциональна Дж / с 2 , эта магнитная фаза имеет потенциал для накопления большого количества магнитной энергии ( BH max  ≈ 512 кДж / м 3 или 64 ). Это значение магнитной энергии примерно в 18 раз больше, чем у «обычных» ферритовых магнитов по объему и в 12 раз по массе. Это свойство магнитной энергии выше у сплавов NdFeB, чем у самариево-кобальтовых (SmCo) магнитов, которые были первым типом редкоземельных магнитов, которые были коммерциализированы. На практике магнитные свойства неодимовых магнитов зависят от состава сплава, микроструктуры и технологии изготовления.

Кристаллическую структуру Nd 2 Fe 14 B можно описать как чередующиеся слои атомов железа и соединения неодима и бора. В диамагнитных атомов бора не вносят непосредственный вклад в магнетизм , но улучшают сцепление сильной ковалентной связи. Относительно низкое содержание редкоземельных элементов (12% по объему, 26,7% по массе) и относительное содержание неодима и железа по сравнению с самарием и кобальтом делает неодимовые магниты более дешевыми, чем самарий-кобальтовые магниты .

Мастер-класс 5. Магниты из прищепок

Откроем вам маленький лайфхак – магниты из прищепок могут не только хранить списки и счета, но и зажимать пакеты с едой как показано на фото ниже. Получается очень удобно – снял с холодильника прищепку и тут же зафиксировал ей початый пакет.

А еще деревянные прищепки могут удерживать кусок бумаги на дверце холодильника и в то же время зажимать что-то между зубцами.

Прищепки можно покрасить, украсить блестками, обклеить цветным скотчем или аппликациями, а можно задекорировать в технике декупаж, следуя следующей простой инструкции.

Магнит – вещь довольно универсальная и необходимая. Без него не могут функционировать многие широко используемые приборы. Купить магниты стремятся также и для бытовых и декоративных целей. Примером тому являются, например, любимые многими магнитики на холодильник. Мы же хотим показать вам несколько других утилитарных применений этих изделий, которые способны привнести большое удобство как в ваш дом, так и в выполняемую вами работу.

Деревянные изделия

Изготовление из дерева также не потребует больших усилий. В процессе работы понадобится следующее:

  • небольшой магнит;
  • ветви дерева;
  • сверло и дрель;
  • ножовка по дереву;
  • быстросохнущий клей;
  • шлифовочная бумага.

Нужно ножовкой напилить ветвь на кружочки по толщине примерно двадцать пять миллиметров. С помощью дрели посередине всех заготовок просверлить маленькие отверстия под магниты.

  • Бусы своими руками — интересные фото-идеи для создания оригинального украшения. Пошаговый мастер-класс по созданию украшений из подручных материалов
  • Тильда своими руками для начинающих. История игрушки, материалы и инструменты для создания, пошаговый процесс изготовления. Шитье тильды: секреты мастерства
  • Рождественский вертеп своими руками: история и традиции, основные составляющие рождественского вертепа. Вертеп с применением игрушек, фигурок из пластилина, вертеп из бумаги и картона

Хорошо отшлифовать детали со всех сторон. Налить немного клея в отверстия и, полностью погрузив, вставить в них магниты. Спустя шесть часов изделия будут готовы к использованию.