تهران مگنت|انواع آهنربا

انواع آهنربا

آهنربا امروزه در صنعت و تکنولوژی برتر مقام والایی را به خود اختصاص داده است. تصور این مطلب که آهنربا و محصولاتش در کارهای روزمره و صنعت حذف شود ، کاری بس دشوار است.

ماشین های الکتریکی صدها آهنربا از موتور تا سنسور را در خود دارند . در الکترونیک از آنها برای تولید فیلم و صدا و ضبط کردن استفاده می شود. در صنایع سنگین و معدنی برای جداسازی مواد آهنی و غیر آهنی از یکدیگر استفاده می شود و بسیاری دیگر از موارد ریز و درشت که شاهد آنها هستیم.

در مورد انواع آهنربا بیشتر بدانیم.

انواع آهنربا را بشناسید

این مقاله به عنوان یک راهنمای اساسی و پایه ای در مورد مواد مغناطیسی و آهنربایی نگاشته شده است. سعی شده است با شرح خواص آنها، و سایر خصوصیات مربوطه؛ به مصرف کننده کمک شود تا انتخاب مناسبی را با توجه به نیاز خود انجام دهد.

 

انواع آهنربا ها را بشناسید
انواع آهنربا

 

اصلی ترین اهداف

اصلی ترین هدف استفاده از آهنربا ، تبدیل انرژی است :

  • مکانیکی به الکتریکی : ژنراتور، سنسور، میکروفون 
  • الکتریکی به مکانیکی : موتورها، راه اندازها، بلندگوهای بزرگ
  • مکانیکی به مکانیکی : کوپلینگ، یاتاقان، نگهدارنده، جدا کننده

تقسیم بندی آهنربا براساس آلیاژ

با توجه به اهمیت و پیچیدگی کاربرد آهنربا در دستگاه ها، آنها دارای تقسیم بندی ساده ی زیر می باشند. این تقسیم بندی بر اساس آلیاژ و عناصر موجود در آهنربا انجام شده است :

خصوصیات اصلی

همچنین ۴ خصوصیت اصلی عملکردی ( ۴ پارامتر اصلی ) برای آنها تعریف می شود که عبارتند از :

  1. Br (پسماند مغناطیسی) : شار مغناطیسی است که به طور دایم در یک آهنربا باقی مانده است .
  2. Hc یا Hci (وادارندگی) : میزان مقاومت و حساسیت برای جلوگیری از مغناطیس زدایی در آهنربا .
  3. BHmax (انرژی تولیدی) : انرژی کلی است که در آهنربا ذخیره شده است . ( Br*Hc )
  4. T (پایداری حرارتی) : بیشترین دمای عملکرد

تاریخچه

تاریخچه ی استفاده از انواع آهنربا در نمودار زیر مشخص شده است :

انواع آهن ربا

4 گروه اصلی آهنربا

حال به توضیح ۴ گروه آهنربا به طور خلاصه می پردازیم:

1) فریت

فریت ها تحت عنوان آهنربای سرامیکی نیز شناخته می شوند و از سال ۱۹۵۰ تا کنون تولید می شوند. اساسا از اکسید آهن ( FeO ) و استرانسیوم ( Sr ) و باریم ( Ba ) ساخته می شود. این نوع آهنربا ، ارزان ترین و رایج ترین نوع آهنربا است. ۳ گرید اصلی برای آنها C۸ ،C۵ ،C۱ است که عمدتا در موتورها و سنسورها مورد استفاده قرار می گیرد.

2) آلنیکو

جزو یکی از قدیمی ترین و آهنربای صنعتی است و پیشرفت آنها از آهنربای فولادی آغاز شد. اجزای اصلی آنها آلومینیوم ( Al ) و نیکل ( Ni ) و کوبالت ( Co ) است. اگرچه آنها پسماند القایی بالایی دارند ولی به خاطر ضد مغناطیس شدن راحت آنها، به همان نسبت قدرت مغناطیسی کمتری دارند. خصوصیت بارز این آهنربا مقاومت دمایی بالای آنهاست. کارایی مشترک انها در اندازه گیری های وسایل مختلف و تحمل دماهای بالا ( مانند نگهداری قطعات در کوره ) است.

3) ساماریم کبالت

عناصر سازنده آلیاژ این آهنربا ساماریوم ( Sm) و کبالت ( Co ) است که ترکیب این عناصر، آهنربایی با خصوصیات مغناطیسی قابل قبولی را ارایه کرده است. نسبت به سایر آهنربا گران تر است. به صورت معمول دو آلیاژ پر مصرف آنها SmCo۵ و Sm۲Co۱۷ است. بیشترین کاربرد صنعتی آنها در سفینه های فضایی، ارتش و صنعت دندانپزشکی است.

4) نئودیمیم

قوی ترین و پرطرفدارترین نوع آهنرباست که ND هم نامیده می شود. به خاطر داشتن عناصری همچون نئودیمیوم ( Nd ) و… به عنوان آهنربای معدنی شناخته می شود. نئودیمیوم با داشتن خصوصیات مغناطیسی بسیار برتر و قیمت معقول تر، بسیار مورد استقبال قرار گرفته است.

انواع آهن ربا

انواع آهنربا اشکال پر مصرف و عمومی ویژگی ها معایب
نئودیمیوم بلوکی، رینگی، دیسکی، کمانی و... دارای بالاترین خواص مغناطیسی در مقایسه با سایرین خوردگی، دمای کارکرد پایین، سخت مغناطیسه شدن
ساماریوم کبالت بلوکی، رینگی، دیسکی کمانی شکل و… خوردگی کم، ضریب دمایی پایین، پایداری بسیار گران، اشکال ساده
آلنیکو میله ای، u شکل، بلوکی و… Br و T بالا، ضریب دمایی خوب Hc پایین، قیمت بالا
فریت لوله ای، رینگی، بلوکی، کمانی شکل شار مورد قبول در قیاس با قیمت پایین، خوردگی کم، موارد استفاده زیاد Br پایین، نیاز به ابزار خاص جهت تولید، اشکال ساده

پرسش متداول انواع آهنربا

بله، آهنربای نئودیمیوم (NdFeB) قابل بازیافت است. این نوع آهنرباها از آلیاژ نئودیمیوم، آهن و بور ساخته می شوند و قوی ترین نوع آهنربای دائمی موجود در بازار هستند. اگر آهنربای نئودیمیوم را مورد بازیافت قرار دهید، می توانید از مواد آن برای تولید آهنرباهای جدید استفاده کنید. این کار به صرفه جویی در منابع و کاهش زباله های الکترونیکی کمک می کند.

برای برطرف کردن محدودیت دمای کار در آهنربای نئودیمیوم، می‌توانید به روش‌های زیر اقدام کنید:
 
1) استفاده از آهنربای ساماریوم
آهنربای ساماریوم (SmCo) دارای محدودیت دمای کار بالاتری نسبت به آهنربای نئودیمیوم است. این آهنربا می‌توانند در دماهای بالاتر از 150-180 درجه سانتیگراد (302-356 درجه فارنهایت) عمل کنند. با این حال، آهنربای ساماریوم گران‌تر و نسبت به خوردگی حساس‌تر است.
 
2) پوشش‌دهی مناسب
برای جلوگیری از خوردگی آهن موجود در آلیاژ، آهنربای نئودیمیوم باید با پوشش‌های محافظ مانند نیکل-کروم-نیکل، روی، نیکل-کروم-اپوکسی و طلا پوشش داده شود. این پوشش‌ها می‌توانند دمای کار آهنربا را افزایش دهند و از خوردگی جلوگیری کنند.
 
3)استفاده از آهنربای مغناطیسی دیگر
برخی آهنرباهای دیگر مانند آهنربای آلنیکو (Alnico) و آهنربای سرامیکی (Ceramic) نیز دارای محدودیت دمای کار بالاتری هستند. اگر نیاز به دماهای بالاتر دارید، می‌توانید به این آهنرباها نیز مراجعه کنید.
 
4)کنترل دما
در محیط‌های با دماهای بالا، می‌توانید با استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده، تهویه مطبوع و کنترل دما، دمای آهنربا را تحت کنترل نگه دارید.
 
به طور کلی، انتخاب روش‌های مناسب بستگی به نیازها و محیط کاری شما دارد. اگر دمای کار بالاتری نیاز دارید، به آهنربای ساماریوم یا آهنربای دیگری با محدودیت دمای کار بالاتر مراجعه کنید.

روش مالش

اگر میله ای از جنس فولاد را به یک آهنربا مالش دهید، خاصیت مغناطیسی پیدا می کند و در واقع آهنربا می شود.

در این روش، قطبی که در انتهای مسیر مالش قرار می گیرد، مخالف قطب مالش دهنده است.

روش القا

از مواد فلزی گوناگون یک نوع آلیاژ فرومغناطیس مذاب تهیه کنید. این آلیاژ را در قالب های طراحی شده ریخته و شکل دهید.

پس از جدا کردن آهنرباهای شکل گرفته، با قرار دادن آن ها در میدان، دو قطبی های مغناطیسی درون آن ها یکسو می شوند و خاصیت آهنربایی پیدا می کنند.

روش الکتریکی

برای ساخت یک آهنربای الکترومغناطیسی، از وسایل زیر استفاده کنید:

  • یک میخ آهنی بزرگ (تقریباً یک متر)
  • سیم مسی با پوشش نازک
  • یک باتری سلولی D
  • سنجاق سیم لخت کن
  • چسب نواری
  • کاسه کوچک پلاستیکی یا چوبی

برای ایجاد جریان الکتریکی موثر، پوشش سیم مسی را بردارید. سیم مسی را به باتری وصل کنید.

میخ آهنی را در کاسه قرار داده و سیم مسی را به آن متصل کنید. با قرار دادن میخ آهنی در میدان مغناطیسی، آهنربا پیدا می کند.

با این روش ها می توانید یک آهنربای ساده را در خانه تولید کنید. البته، این آهنرباها به مقیاس کوچک هستند و قدرت مغناطیسی آن ها نسبت به آهنرباهای صنعتی کمتر است.

چند روش ساده برای شناسایی قطب (علمی) شمال و جنوب آهنرباهای نئودیمیوم وجود دارد:
1) ساده ترین راه استفاده از آهنربای دیگری است که از قبل نشانه گذاری شده باشد. قطب شمال آهنربای نشانه شده به قطب جنوب آهنربای بدون نشانه جذب می شود.
2) اگر چند زوج آهنربا را برداشته و یک رشته نخ از وسط آنها عبور دهید و سپس آنها را آویزان کنید تا آزادانه بتوانند روی رشته بچرخند، قطب شمال آهنرباها در نهایت به سمت شمال قرار خواهد گرفت. این امر در واقع با قاعده "جذب قطب مخالف" در مغناطیس مغایرت دارد، اما نامگذاری قطب ها از گذشته به صورت قطب "به سمت شمال" و قطب "به سمت جنوب" به ما رسیده و به مرور زمان به قطب "شمال" و "جنوب" که ما می شناسیم خلاصه شده است.
3) اگر قطب نمایی در دستتان باشد، انتهای سوزن که به طور طبیعی به سمت شمال می گردد، به قطب جنوب آهنربای نئودیمیوم جذب می شود.

شکل های دیسکی، استوانه ای و کره ای به طور قطع نمی توانند از این طریق ساخته شوند. حلقه های مغناطیسی که به این روش آهنربایی می شوند تحت عنوان "مغناطیس شدید" شناخته می شوند، اما در حال حاضر تولید آهنرباهای حلقه ای نئودیمیوم به این روش امکان پذیر نیست. اما در حال کار بر روی آن هستیم.

آهنرباهای نئودیمیوم عضو خانواده عناصر کمیاب خاکی مغناطیسی هستند. آنها را به این دلیل "عناصر کمیاب خاکی" می نامند که نئودیمیم عضو عناصر " کمیاب" در جدول تناوبی است. آهنرباهای نئودیمیوم قویترین خاصیت آهنربایی را در بین عناصر کمیاب خاکی مغناطیسی داشته و قویترین آهنربای دائمی جهان هستند.

آهنرباهای نئودیمیوم در واقع از نئودیمیوم، آهن و بور تشکیل شده اند (به آنها آهنرباهای NIB یا NdFeB نیز گفته می شود). مخلوط پودر شده تحت فشار زیادی قرار گرفته و به صورت قالب در می آید. سپس مادة اولیه زینتر می شود (تحت شرایط خلاء گرم می شود)، بعد خنک شده و نهایتاً به قطعات کوچکتر خرد یا به شکل های دلخواه برش داده می شود. در صورت لزوم به آن روکش اضافه می شود. سرانجام، با قرار دادن در یک میدان مغناطیسی بسیار قدرتمند بیش از KOe30، آهنرباهای خالی مغناطیسی می شوند.

رتبه یا "درجه بندی "N" در آهنرباها به حداکثر تولید انرژی از ماده تشکیل دهنده آهنربا اشاره دارد، یعنی حداکثر قدرت مغناطیسی که به ماده می‌توان داد.
آهنرباهای نئودیمیوم به طور کلی با مقیاس میلیون واحد گاوس اُرستد (MGOe) اندازه‌گیری می‌شوند. یک آهنربا با درجه N42 دارای حداکثر تولید انرژی MGOe 42 است. به طور کلی هرچه درجه بالاتر باشد، آهنربا قوی تر است.

ترکیب نئودیمیوم بور آهن بسیار سخت و شکننده است، بنابراین ماشین کاری در بهترین حالت هم دشوار است. سختی آهنربای نئودیمیوم RC46 در مقیاس راک وِل (Rockwell) در رتبه "C" است که سخت تر از دریل ها و ابزارآلات موجود در بازار است، بنابراین این ابزارها در صورت استفاده روی مواد نئودیمیوم بور آهن (NdFeB) گرم می شوند و آسیب می بینند.
ابزارآلات از جنس الماس، ماشین های تخلیه الکترواستاتیک (EDM) و ساینده ها روش های ارجح برای شکل دادن به مواد آهنربایی نئودیمیوم هستند. ماشین کاری آهنرباهای نئودیمیوم فقط باید توسط متخصصین باتجربه ای انجام شود که با ریسک و ایمنیِ این کار آشنا هستند. گرمای حاصل از ماشین کاری می تواند خاصیت آهنربایی را از بین ببرد و یا باعث آتش سوزی شود و ایمنی را به خطر بیندازد. پودر خشک تولید شده در هنگام ماشین کاری نیز بسیار اشتعال پذیر است و برای جلوگیری از احتراق این ماده باید بسیار مراقب بود.

به هیچ وجه نمی توان آهنربای نئودیمیوم را لحیم کرده و یا جوش داد. گرما خاصیت مغناطیسی آهنربا را از بین می برد و ممکن است منجر به آتش سوزی شود.

بله. آهنربای نئودیمیوم نسبت به گرما حساس است. اگر آهنربایی در دمایی بالاتر از حداکثر دمای کارش °(80°C برای دسته N استاندارد) گرما داده شود، بخشی از خاصیت مغناطیسی اش را به صورت دائمی از دست می دهد. اگر در دمایی بیشتر از دمای کوری اش (310°C) برای دسته N استاندارد) گرما داده شود تمام خواص مغناطیسی خود را از دست خواهد داد. دسته های مختلف حداکثر دماهای کار و کوری متفاوتی دارند.

خیر، انبار کردن آهنربای نئودیمیوم برعکس آهنربای آلنیکو احتیاجی به نگهداری و مراقبت ندارد.

خیلی کم. آهنربای نئودیمیوم قوی ترین و دائمی ترین آهنربای شناخته شده است. این آهنرباها اگر بیش از اندازه گرم نشوند یا آسیب فیزیکی نبینند هر کمتر از 1درصد قدرتشان را از دست می دهند؛ این مقدار به قدری اندک است که قابل توجه نیست مگر اینکه ابزار اندازه گیری بسیار حساسی داشته باشید.

در بیشتر موارد جواب منفی است. اما اگر آهنربا هنگام قرارگیری در موقعیت دافعه در معرض دماهای بالا باشد، ممکن است. جواب دقیق این سوال برای قسمت «پرسش و پاسخ» کمی پیچیده و سنگین بوده و نیازمند مشخصات دقیق تری از مورد مصرف است.

بله، آهنرباهای نئودیمیوم کاملا مورد تایید RoHS و مطابق با بخشنامه پارلمان اروپا در خصوص «محدودیت های استفاده از مواد پرخطر» هستند. این بخشنامه استفاده از عناصر زیر را در ابزارهای برقی و الکترونیکی ای که بعد از 2006/1/7 به فروش می رسند ممنوع اعلام کرده است: کادمیوم (Cd)، سرب (Pb)، جیوه (Hg)، کروم شش ظرفیتی (Cr(VI))، بیفنیل پلی کلر (PBB) و دیفنیل پلی برم (PBDE).

طبق تجربه برای اشباع کامل یک آهنربا میدان مغناطیسی به میزان 2 تا 5/2 برابر مقدار بازدارندگی مغناطیسی ذاتی (Hci) آن آهنربا لازم است. برای آهنرباهای استاندارد نئودیمیوم حداقل میدان لازم KOe24 است اما معمولا KOe30 حداقل مقداری است که استفاده میشود.

آهنرباهای نئودیمیوم عمدتا از نئودیمیوم، آهن و برم ساخته می شوند. اگر این آهنرباها آبکاری نشوند، آهن موجود در آن ها در معرض رطوبت به سرعت اکسید می شود. آهن حتی در رطوبت عادی هم با گذشت زمان زنگ می زند. بیشتر آهنرباهای نئودیمیوم برای محافظت از آهن در برابر رطوبت آبکاری شده و یا روکش دارند.

  • به جز آهنرباهای روکش‌ پلاستیکی و لاستیکی ما، انتخاب روکش‌های مختلف تاثیری بر قدرت مغناطیسی یا کارایی آهنربا ندارد. روکش مورد ترجیح با‌توجه به مورد استفاده آهنربا مشخص می‌شود.
  •  عمومی‌ترین روکش مورد استفاده برای آهنربای نئودیمیوم نیکل است. این روکش درواقع روکش سه‌گانه‌ی نیکل-مس-نیکل است که جلای براق نقره‌ای دارد و در بیشتر موارد در برابر خوردگی مقاوم است. این روکش ضدآب نیست.
  •  نیکل سیاه ظاهری براق با رنگی زغالی یا برنز دارد. در مرحله آخر فرآیند ساخت روکش سه‌گانه نیکل-مس-نیکل رنگ سیاه به آن اضافه می‌شود. تذکر: رنگ این روکش به سیاهی روکش‌های اپوکسی نیست و سطح آن شبیه آهنرباهای نیکل ساده همچنان براق می‌ماند.
  •  روی جلایی به رنگ خاکستری/آبی مات دارد و در برابر خوردگی از نیکل آسیب‌پذیر‌تر است. ممکن است روی روی دست یا وسایل دیگر از خود ردی مشکی به جا بگذارد. 
  •  اپوکسی روکشی پلاستیکی است که تا وقتی سالم باشد در برابر خوردگی مقاوم‌تر است و به‌راحتی خراشیده می‌شود.
  •  روکش طلا روی روکش استاندارد نیکل قرار می‌گیرد. مشخصات آهنرباهای با روکش طلا مثل آهنرباهای با روکش‌ نیکل است با این تفاوت که جلای طلایی دارند.

این مواد آهنربا را «ضعیف» نمی کنند اما حجم ماده مغناطیسی به علت ایجاد فضا برای روکش کاهش پیدا می کند و همین باعث کم شدن نیروی کششی می شود. همچنین لایه پلاستیک یا لاستیک بین آهنربا و سطح فلز فاصله ایجاد می کند که این هم باعث کم شدن نیروی کششی می شود.

خیر، تخصص ما آهنرباهای نئودیمیوم سخت است. این آهنرباها محکم و ترد هستند و مثل آهنرباهایی که کارت های بیزینسی را روی آن ها چاپ می کنند منطعف نیستند. ما از این ورقه های مغناطیسی نئودیمیوم برای فروش نداریم.

در معرض میدان های دائمی مغناطیسی بودن هیچ مشکل شناخته شده ای برای سلامتی به وجود نمی آورد. در اصل بسیاری از مردم معتقدند می توان از آهنرباها برای تسریع روند درمان استفاده کرد. ممکن است در معرض آهنرباهای قوی بودن برای کسانی که دستگاه تنظیم کننده ضربان قلب و یا دیگر دستگاه های درمانی نصب شده در بدنشان دارند مشکلاتی به وجود آورد.

هر اندازه آهنربای پلاستیکی و لاستیکی به قالب مخصوص خودش نیاز دارد. این قالب ها بسته به اندازه و شکل، از ۳۰۰ تا ۲۵۰۰ دلار هزینه دارند. اگر به مقدار زیادی نیاز دارید، ایجاد یک قالب جدید ممکن است ارزشمند باشد. اگر فقط به تعداد کمی نیاز دارید، انجام دادن روکش لاستیکی خودتان می تواند یک راه حل مقرون به صرفه تر باشد.

هیچ نگرانی سلامتی شناخته شده ای در مواجهه با میدان های مغناطیسی دائمی وجود ندارد. در واقع بسیاری از افراد معتقدند که می توان از آهن رباها برای تسریع روند درمان استفاده کرد. ممکن است در افراد دارای دستگاه تنظیم ضربان قلب یا سایر وسایل پزشکی نشانده شده در بدن که در اطراف آهنرباهای قوی یا در حال کار کردن با آن ها هستند, مشکلی ایجاد شود.
ما متخصصان پزشکی نیستیم، بنابراین نمی توانیم راهنمای کاملی در مورد ایمنی دستگاه تنظیم ضربان قلب ارائه دهيم. لطفا ً برای این اطلاعات با پزشک مشورت کنید.

اظهار نظر

نگار
۱۴۰۲/۱۲/۱۶ Iran
5
0
4

اطلاعات ارائه شده بسیار کاربردی هستش. ممنون از شما

پشتیبانی سمپا
۱۴۰۲/۱۲/۱۷ Iran
5
0
1

بسیار خرسندیم از کامنت شما


ناصر
۱۴۰۲/۱۲/۱۶ Iran
5
0
3

خرید آهنربا بصورت عمده از سایت تهران مگنت چگونه قابل انجام است؟

رضائی
۱۴۰۲/۱۲/۱۶ Iran
5
3
1

بسیار جامع و کاربردی

رحمتی
۱۴۰۲/۱۲/۲۰
4
1
1

من یکی از بازدیدکنندگان سایت تهران مگنت هستم. سایت تهران مگنت مرجع بسیار خوبی برای دریافت هر گونه دانش و اطلاعاتی در مورد انواع آهنربا است. به عنوان کاربر این سایت تمایل دارم که این سایت مرجع خرید آهنربا و دریافت قیمت آهنربا هم برایم باشد. لطفا در این صفحه لیست قیمت انواع آهنربا را قرار دهید.

پشتیبانی سمپا
۱۴۰۲/۱۲/۲۱ Iran
0
1
1

ضمن تشکر از کامنت شما که باعث دلگرمی ماست.

متاسفانه با توجه به نواسان قیمت در حال حاضر امکان ارائه لیست قیمت آهنربا وجود ندارد.

لطفا برای اطلاع از قیمت ها با شماره 66720795 تماس بگیرید.


مانا
۱۴۰۲/۱۲/۲۶
5
0
0

خرید آهنربا نئومیدیوم رینگی از فروشگاه تهران مگنت صرفه جویی در زمان و هزینه است.


نام را وارد کنید
تعداد کاراکتر باقیمانده: 500
نظر خود را وارد کنید