Неодимовые магниты – самый мощный на сегодняшний день магнитный материал нового поколения, который нашел широкое применение во многих отраслях науки и техники, а также в быту. Каждый из нас сегодня может столкнуться с ними в повседневной жизни, будь-то покупка держателей на холодильник, наушников, металлоискателя или же компьютерного жесткого диска, в котором они также используются.
Неодим – активный и достаточно твердый редкоземельный металл, который в соединении с железом и бором приобретает невероятно высокую способность к намагничиванию. Из этого сплава NdFeB, впервые полученного в 1982 году, и изготавливают неодимовые магниты различных форм и размеров. Сильные маленькие магнитики, скорее всего, прямо сейчас находятся возле вас, например, в вашем компьютере или смартфоне.
На что способны неодимовые магниты?
Их главное преимущество перед ферритовыми и другими постоянными магнитами, известными человеку, заключается в высокой эффективности создаваемого магнитного поля, которая выше чем у аналогов примерно в 10 раз. При этом процесс их размагничивания происходит очень медленно – всего на 5% каждые 100 лет, соответственно и срок их службы практически неограничен, то есть они являются «постоянными» в прямом смысле этого слова.
Благодаря мощной силе сцепления с металлами неодимовые магниты могут удерживать предметы, которые в 50 и даже в 100 раз превышают их собственный вес. Например, чтобы отцепить магнитный кубик со стороной 5 мм от металлоизделия потребуется приложить усилие в 1 кг. Крошечные дисковые или прямоугольные магнитики можно использовать в качестве магнитных держателей для предметов, отказавшись от привычных способов крепления, таких как привинчивание или приклеивание.
Вы знали?
Магнит диск диаметром 8 мм и толщиной 5 мм весит всего 2 грамма и при этом создает усилие более 1,7 килограмма!
Виды магнитов
Что такое магниты и в чем их отличие? Работа многих электроприборов, датчиков, домашней техники зависит от типа магнитов, которые в них присутствуют. Каждый обладает своими особенностями. Они выполняет определенные функции, в зависимости от сферы использования. К основным видам относятся электромагниты, постоянные и временные магниты. Стоит рассмотреть подробнее каждый вид.
Что такое постоянный магнит? Это материал, способный продолжительное время сохранять намагниченность. Его молекулы движутся в постоянном направлении и образуют магнитное поле при отсутствии электрического тока. Его еще называют природным магнитом.
Примером временного магнита являются скрепки, кнопки, гвозди, нож и другие предметы обихода, изготовленные из железа. Их сила в том, что они притягиваются к постоянному магниту, а при исчезновении магнитного поля, теряют свое свойство.
Полем электромагнита можно управлять с помощью электрического тока. Как это происходит? Провод, витками намотанный на железный сердечник, при подаче и изменении величины тока меняет силу магнитного поля и его полярность.
Сила сцепления магнита на отрыв и сдвиг
Неодимовый магнит в качестве вешалки
Сила сцепления – важная характеристика неодимового магнита, на которую следует обращать внимание при его выборе. Важно подбирать изделие с определенным запасом по мощности. Существует два вида силы сцепления: на отрыв и на сдвиг. Какая из двух характеристик важнее, зависит от задач, которые магнит выполняет.
- Сила сцепления на отрыв
– это усилие, которое необходимо приложить, чтобы оторвать магнитный материал от поверхности. В характеристиках изделия указана его сила притяжения в идеальных условиях, при которых он полностью прилегает к гладкому ровному стальному листу толщиной не менее 20 мм и отрывается от него под прямым углом. Поскольку на практике условия далеки от идеальных, то и удерживающая сила в реале будет ниже заявленной. - Сила сцепления на сдвиг
применима, когда магнит перемещается вдоль поверхности изделия. Этот параметр составляет примерно 15-50% от силы на отрыв. Если нагрузка выше заявленной характеристики, то предмет будет съезжать по вертикальной поверхности. Например, магнит прямоугольник 20х10х4 мм выдерживает нагрузку на отрыв 4 кг, но при использовании на сдвиг его предельная нагрузка будет равняться 1,8 кг. Для многих применений сила на сдвиг является основной характеристикой неодимового магнита.
Сцепная сила зависит от многих факторов. Например, на шероховатой поверхности она несколько ниже, чем на гладкой и ровной поверхности. Чем тоньше металл, на который крепится магнит, тем слабее он будет держаться. Предметы не всегда полностью прилегают к магнитной поверхности, и чем больше площадь их соприкосновения, тем сильнее притяжение.
Но есть и другие факторы, про которые не стоит забывать. Например, не все металлы и сплавы магнитятся одинаково. Если изделие окрашено, имеет полимерное покрытие или ржавчину, то сила сцепления тоже несколько снизится. Также необходимо обращать внимание на класс сплава неодима. Чем больше его порядковый номер, тем выше магнитная энергия. Например, N45 > N38.
Таким образом, сила сцепления магнита зависит от следующих основных факторов:
- размера изделия;
- класса магнитного сплава;
- способа крепления – на отрыв или на сдвиг;
- толщины и шероховатости металлического основания;
- площади прилегания контактных поверхностей;
- наличия лакокрасочных покрытий и ржавчины.
Чтобы было легче разъединить два магнита, прилагайте усилие не на отрыв, а на сдвиг.
Типы постоянных магнитов
Ферритовые магниты являются самыми известными и активно используемыми в быту. Этот материал черного цвета может использоваться в качестве крепежей различных предметов, например, для плакатов, для настенных досок, используемых в офисе или школе. Они не теряют своих свойств притяжения при температуре не ниже 250оС.
Альнико — магнит, состоящий из сплава алюминия, никеля и кобальта. Это дало ему такое название. Очень устойчив к высоким температурам и может применяться при 550оС . Материал отличается легкостью, но полностью теряет свои свойства, попадая под действие более сильного магнитного поля. Используется в основном в научной отрасли.
Самариевые магнитные сплавы — это материал с высокими показателями. Надежность его свойств позволяет использовать материал в военных разработках. Он устойчив к агрессивной среде, высокой температуре, окислению и коррозии.
Что такое неодимовый магнит? Это самый популярный сплав железа, бора и неодима. Его еще называют супермагнитом, так как он имеет мощнейшее магнитное поле с высокой коэрцитивной силой. Соблюдая определенные условия во время эксплуатации, неодимовый магнит способен сохранить свои свойства на протяжении 100 лет.
Что такое магнит, мы выяснили. Далее рассмотрим применение самых востребованных и популярных сплавов.
Что такое класс неодимового магнита?
Озадачены тем, что означают буквы и цифры в маркировке магнита? – Буква «N» – это марка сплава, а стоящая за ней цифра обозначает класс – максимальную магнитную силу в мегаГаусс-Эрстедах (1 мегаГаусс-Эрстед ≈ 0,8 кгс). В продаже, как правило, встречаются изделия из материала от N35 до N52. Наиболее популярные классы N38 и N45. Более высокие классы следует использовать там, где требуется очень сильное сцепление, а доступное место для магнита ограничено. В противном случае выгоднее использовать два магнитных держателя N38 вместо одного N52.
Таблица. Сплавы и их магнитные свойства.
| Марка / Класс | Остаточная магнитная индукция, мТл (кГс) | Коэрцитивная сила, кА/м (КЭ) | Магнитная энергия, кДж/м3 (МГсЭ) |
| N35 | 1170-1220 (11,7-12,2) | ≥955 (≥12) | 263-287 (33-36) |
| N38 | 1220-1250 (12,2-12,5) | ≥955 (≥12) | 287-310 (36-39) |
| N40 | 1250-1280 (12.5-12.8) | ≥955 (≥12) | 302-326 (38-41) |
| N42 | 1280-1320 (12,8-13,2) | ≥955 (≥12) | 318-342 (40-43) |
| N45 | 1320-1380 (13,2-13,8) | ≥876 (≥12) | 342-366 (43-46) |
| N50 | 1400-1450 (14.0-14.5) | ≥876 (≥11) | 382-406 (48-51) |
| N52 | 1430-1480 (14,3-14,8) | ≥876 (≥11) | 398-422 (50-53) |
Закатные магниты
Еще одна разновидность – это закатные магниты, отличающиеся от акриловых тем, что имеют основу из металла. Но технология изготовления таких магнитов намного сложнее, и для нее необходимо приобретение специального оборудования – небольшого пресса которым можно завальцевать края металлических заготовок для магнита.
Сборка закатных магнитов выглядит следующим образом:
- В металлическую заготовку-основу вставляется вставка из акрила
- В вставку помещается изображение
- На обратную сторону крепится виниловая подложка
По такой схеме и с помощью этого оборудования можно расширить свое производство и заняться также изготовлением нагрудных значков.
Влияние температуры на магнитные свойства
Магниты из неодима «любят» холод, причем их эффективность не ослабевает даже при -130°С. В характеристиках продукта производители обязательно указывают максимальную температуру эксплуатации. Это та температура, при превышении которой магнитный материал начинает терять свой магнетизм, временно или навсегда.
Все марки N (Normal) обычно работают при температуре до +80°С и теряют, как правило, 0,11% энергии при превышении температуры на 1°С. Небольшие потери будут восстановлены при охлаждении, но частые циклы нагрева и охлаждения приведут к ухудшению магнитных характеристик. Кроме того, быстрый переход от холода к теплу может привести к поломке или растрескиванию магнита.
Сувенирные магниты на холодильник из дерева
Подобные вещи очень часто можно встретить в местах посещения паломников. К примеру, из простой фанерки вырезается контурная фигурка церковного святого, православный крест, или что-нибудь тематическое. Обычным выжигательным аппаратом по дереву наносится рисунок, с задней стороны крепится все тот же винил, и, магнит готов.
Тематика фигурок может быть самой различной – от автоматов Калашникова до фигурок, изображающих животных.
Где можно применять неодимовые магниты?
С момента создания они уверенно несут пальму первенства самых мощных и устойчивых к размагничиванию магнитов. Без них многие последние научные разработки в области моторостроения, медицины и электроники были бы невозможны. Они также полезны для дома, офисной работы, хобби, моделирования и изготовления ювелирных украшений.
Примеры использования в быту – полезные идеи
- Для фиксации табличек, вывесок, крючков, полочек, фотографий, художественных работ, других интерьерных элементов.
- В качестве держателей москитных сеток, шурупов на различных инструментах, сувениров или записок на холодильник.
- Для организации хранения инструмента в мастерской, ключей, ножей, разных мелочей.
- Для сбора мелких металлоизделий в труднодоступных местах, уборки металлического мусора.
- Очистка моторного и трансмиссионного масел.
- Обследование стен на наличие внутри метизов.
- В качестве фиксаторов дверей шкафов, лючков, крышек шкатулок.
- Изготовление приспособлений для мытья окон с внешней стороны.
- Мелкие магнитики используют при изготовлении открыток и папок ручной работы, ювелирных украшений, застежек на сумки.
- При проведении экспериментов и фокусов.
- Крепежными магнитами можно закрепить фонарь в нужном положении, предметы на кузове автомобиля, укрывающий технику брезентовый чехол, скатерть на уличном столе.
- Изготовление магнитных подхватов для штор.
- В рукоделии, моделировании и творчестве для скрепления деталей.
Закрепить магниты на неметаллических материалах можно разными способами – приклеить к основе, вшить в ткань или кожу, можно воспользоваться изолентой или скотчем. Для приклеивания подойдет любой термопластичный или эпоксидный клей типа “Момент”.
Что понадобится для изготовления магнитов
Сразу нужно отметить, что данная бизнес-идея относится к числу проектов с минимальными вложениями и огромной доступностью практически для любого желающего. Полная реализация идеи обойдется в сумму не более 20 тысяч рублей (при условии, что у вас уже есть в наличии компьютер и принтер).
Необходимое сырье для производства
Самый простой и доступный материал для магнитов – это винил, называемый еще магнитной бумагой. Винил представляет собой эластичный полимер, сочетающий в себе свойства резины (в частности, гибкость) и магнита. Выпускается как в рулонах и листах определенной ширины, толщины, и длины. Стоимость варьируется от 1 до 20 тысяч рублей.
Конечно, дорогой материал покупать начинающему предпринимателю ни к чему, а вот после получения прибыли и появления некоторого опыта, можно задуматься о реализации новых идей, которые возможно потребуют приобретения более дорогого винила.
Винил также бывает нескольких видов:
- С самоклеящимся слоем
- Без клеевого слоя
- Со специальным покрытием для печати струйными принтерами
- С покрытием для печати сольвентными чернилами либо УФ-красками
С использованием винила изготовление магнитов свелось к всего двум этапам:
- Печать рисунка на принтере
- Наклеивание распечатки на винил
Все. Самый простой магнит готов. Изготовление виниловых магнитов – самое дешевое и простое.
Конечно, схема максимально упрощена, при серьезном подходе лучше всего обзавестись плоттером для вырезания формы магнитов (не ножницами же его резать!), принтером для печати сразу по винилу, и некоторым другим оборудованием. Но обо всем этом мы расскажем несколько позже.
Необходимое оборудование
Итак, что понадобится для изготовления сувенирных магнитов?
- Прежде всего – это компьютер или ноутбук, разумеется, с наличием интернета для поиска подходящих изображений и рисунков.
- Установленная программа для обработки изображений. Это может быть Фотошоп или что-то наподобие. Кстати, по этой ссылке – вы можете узнать, как можно заработать с помощью программы Фотошоп.
- Принтер для печати. Если есть возможность, то, конечно, лучше приобрести сразу профессиональный принтер для печати сольвентными чернилами или УФ-краской. Но обычный принтер будет все равно необходим.
- Инструменты для нарезки формы магнитов. Конечно, лучше всего иметь плоттер, но такое «удовольствие» не каждому по карману, и сразу переводит идею изготовления магнитов в разряд затратных. Поэтому лучше на первых порах обойтись сабельным резаком, это будет стоить около 2 тысяч рублей.
- Ламинатор. Чтобы фото на магнитах смотрелось лучше, а срок службы сувенира был дольше, напечатанное изображение можно заламинировать. Простой ламинатор можно приобрести за 2-3 тысячи рублей.
- Расходные материалы, к которым относятся винил, бумага, акриловые заготовки – в общем, все то, о чем писалось выше.
Помещение
С производственным помещением для бизнеса в этом случае все как раз очень просто. Магниты на холодильник можно изготавливать практически везде – в комнате (благо место под оборудование нужно совсем чуть-чуть), на кухне (если позволит жена, родители), в коридоре (если никому не будете мешать).
Меры безопасности при работе с сильными магнитами
Неправильное обращение с мощными магнитами может привести к травмам и повреждениям, опасным для жизни. При притягивании друг к другу они движутся с большим ускорением и могут защемить пальцы или сделать вмятину на легко повреждаемой поверхности. Неодимовые изделия очень хрупкие, а при ударах, падении от них откалываются острые осколки. Никогда не пытайтесь расколоть, разрезать или просверлить их. Продукты сверления могут легко воспламениться. Магниты влияют на работу некоторых приборов, магнитных носителей, кардиостимуляторов. Не кладите их рядом с кредитными картами, телефонами, электронными устройствами, механическими часами, ЭЛТ-мониторами, телевизорами, дискетами, кассетами. Держите их в недоступном для детей месте (!).
Где используется магнит в современной жизни
Магнит используется во многих сферах: от инженерно-технической до бытовой. Он является частью привычных вещей, которые люди видят каждый день:
- банковские карты с магнитной полосой;
- микрофоны, усилители звука;
- генераторы, электрические двигатели в автомобилях;
- компасы;
- трансформаторы, поляризованные реле;
- телевизоры и мониторы с электронно-лучевой трубкой;
- детские игрушки;
- бесконтактная тормозная система в автомобилях нового поколения.
Перечислить все области использования и приборы, изготовленные с участием магнита, довольно сложно. Очевидно, что это фундаментальное открытие подарило обществу большие возможности для развития.
Где купить неодимовый магнит?
Неодимовые магниты различных форм, размеров и удерживающей силы предлагает , центральный магазин-склад которой расположен в Санкт-Петербурге. Для ознакомления с ассортиментом и подробными техническими характеристиками магнитных изделий из неодима предлагаем перейти по ссылке.
Виды и форма неодимовых магнитов
Виды магнитов, доступные для заказа через сайт:
- диски;
- кольца;
- прямоугольники;
- квадраты;
- прутки (цилиндры);
- диски и пластины с зенкованным отверстием под шуруп.
Неодимовый диск – универсальная форма магнитного крепежа, который обладает силой сцепления до 55 кг, применяется в качестве держателя или фиксатора. Его разновидность – диск с отверстием под саморез используется, когда необходимо зафиксировать магнитный держатель на деревянной, пластиковой или бетонной поверхности (стене, шкафу, панели) для последующего хранения ключей или других железных мелочей.
Магниты в форме кольца (шайбы) нашли применение в сувенирной, рекламной продукции, изделиях с магнитными замками и фиксаторами. Их можно привязать к веревке и использовать для очистки жидкостей и сыпучих продуктов, поиска метизов в воде. Магниты прутки (стержни) и прямоугольники широко применяются для создания бытовых магнитных креплений, дверных защелок, а также в моделизме, рекламе, электронике.
Большая часть потребителей покупает неодимовые магниты в Китае, так как именно эта страна является лидером по добыче и производству неодима. Сегодня нет необходимости заказывать их на AliExpress и долго ждать доставку. оптом поставляет эту продукцию в Россию, а цена на неодимовые магниты не выше, чем на китайском сайте. Маленькие дисковые магнитики диаметром от 3 до 10 мм можно приобрести по цене от 5 до 20 рублей. Средние модели диаметром 20-30 мм обойдутся не дороже 100 рублей. Стоимость самых мощных и больших магнитов не превышает 2000 рублей.
Легенды
История открытия природного объекта и последующего исследования его качеств, согласно легендам, развивалась одновременно на нескольких континентах.
Древняя Греция
Мифическое сказание гласит, что событие произошло более 4 тысяч лет назад, когда греческий пастух по имени Магнус охранял овечье стадо на Крите. Персонаж легенды обнаружил, что металлический наконечник его посоха и гвозди на подошвах сапог притягиваются к большому чёрному камню, на котором он стоял.
Этот тип породы стали называть «камень Магнуса» или просто «магнит». Так, ещё за 2 тысячелетия до нашей эры, люди получили знания о свойствах некоторых камней тянуть к себе железные предметы.
Древняя Америка
В Центральной Америке магнит появился ещё раньше, чем в Евразии. Об этом свидетельствует историческая находка, сделанная на территории современного государства Гватемалы. При раскопках были обнаружены древние скульптуры — «толстые мальчики», которые символизируют плодородие и сытую жизнь. Фигуры целиком выполнены из магнитной породы.
Древний Китай
Китайские легенды формируют сказания о применении магнита мифической личностью. Великий император Хуан-ди, следуя тому, что написано в летописях о притягивающих камнях, использовал первый компас во время сражения. Известно, что устройство в виде железной ложки на гладкой магнитной поверхности применялось династией Хань для предсказаний.
Евразия
Европейские легенды рассказывают об открытии, которое сделал ювелирный мастер Флавио Джойа. Он первым на континенте изобрёл магнитный компас. Мужчина был из низкого сословия, но любил дочь богатого рыбака. Её отец был против такого союза и поставил условие: Флавио должен научиться плавать по прямой траектории в ночном тумане. Находчивый мастер заметил, что пробка с расположенным на ней чёрным камнем, помещённая в тарелку с водой, всегда стремится в одном направлении. Так он смог выполнить трудное задание.
Вложения и доходность
Изготовление магнитов для холодильника – выгодный бизнес, поскольку магниты популярны не только как сувенирный товар, но и как востребованная рекламная продукция. На магнитах часто печатаются логотипы компаний.
Изготовление магнитов на заказ – популярная услуга, за которой часто обращаются владельцы компаний.
Заказной товар гораздо выгоднее изготавливать, чем обычные магниты. Себестоимость такого бизнеса напрямую зависит от задействованных материалов и выбранной технологии.
Гипс
Бизнес по изготовлению магнитов на холодильник с применением гипса требует мало вложений. Для запуска проекта в домашних условиях потребуется около 50 долларов. (покупка форм, красок, гипса, магнитной основы и т. д.).
Создание партии в 100 штук может занять один день, при этом, партию можно реализовать по стоимости от 0, 5 долл. до 1 $.
Соответственно, за день можно заработать примерно 90 долл. За 24 рабочих дня можно заработать около 2000 долл.
Глина
Начать свой бизнес по производству магнитов из полимерной глины можно, имея около 100 долл. (покупка магнитной основы, разноцветной глины и т. д.). Поскольку даже маленькое производство из полимерной глины бывает трудоемким, можно продавать по 1,5 долл. за одну штуку в розницу и по 1 долл. для оптовых покупателей. К примеру, если производить 100 штук ежедневно и работать 24 рабочих дня, то можно заработать около 3 тыс. долларов.
