Återmagnetisering av kylskåpsmagneter
Kan en böjlig kylskåpsmagnet återmagnetiseras med hjälp av neodym-magneter? Ja! Läs vidare för att få veta hur.
Vi har fått den här frågan ett antal gånger, så det verkar vara en bra idé att demonstrera processen. Vi kommer att använda en handfull neodymmagneter för att återmagnetisera en flexibel magnet. Även om det finns en smidigare och snabbare uppställning som används vid tillverkning av flexibla magneter, visar vår demonstration den grundläggande idén. När företag tillverkar stora ark av detta material använder de en mycket liknande process för att magnetisera större ark.
Vad är en flexibel magnet?
Till skillnad från de neodym-magneter som vi tillhandahåller tillverkas flexibla magneter inte med sällsynta jordartsmetaller. De är en blandning av ferritpulver (tänk ferrit- eller keramiska magneter) blandat i ett gummi- eller polymerharts. Det är magnetmaterialdamm blandat i ett flexibelt plastark.
De säljs ofta i rullar, som tejp, eller i ark. Många säljs med en sida som kan tryckas på, vilket är anledningen till att man ser så mycket grafik på dem. De flesta magneter du ser på bilarnas baksidor är tillverkade av denna typ av flexibelt magnetmaterial.
Är de starka?
Nej. De är inte alls lika starka som en neodymmagnet på flera viktiga sätt. Låt oss först betrakta dragkraften. Dragkraften är mycket, mycket svagare än en neodymmagnet. Beroende på hur man mäter den kommer en neodymmagnet att vara ungefär 7-20 gånger starkare än en flexibel magnet av samma storlek. I vissa fall kan denna siffra vara ännu högre.
Förvisso behöver flexibla magneter inte vara särskilt starka för att bara hålla sig på baksidan av din bil. De lyfter inte särskilt mycket. De sticker inte ut i vinden. De är verkligen bra för roliga ”klistermärken” på stötfångaren. Förvänta dig bara inte att lyfta tunga vikter med en sådan.
Långvariga läsare av vår blogg vet att dragkraften inte är det enda viktiga måttet på en magnets styrka. Koercitiviteten är också viktig. Coercivitet är en magnets motstånd mot att bli avmagnetiserad av ett magnetfält. Ju större koercitiviteten är, desto starkare magnetfält behöver du för att magnetisera (eller avmagnetisera) den.
Om du till exempel gnider en stark magnet över ett kreditkorts magnetremsa kan du radera informationen på den. Det beror på att remsans koercitivitet är låg. Den kan inte motstå magnetens magnetiserande fält.
Flexibla magneter är på samma sätt. Eftersom deras koercitivitet är låg påverkas de lätt av en kraftfull neodymmagnet.
Vad har Halbachmatriser med saken att göra?
För att visa hur man återmagnetiserar en flexibel magnet ska vi ta en titt på hur de ska magnetiseras från början. Tillbaka i vår artikel om Halbach Arrays visade vi hur flexibla magneter magnetiseras i flera riktningar. De är inte magnetiserade i en riktning hela tiden, som en enkel neodymskivmagnet.
Flexibla magneter är magnetiserade i alternerande mönster, där polariteten ändras när du rör dig till olika positioner längs ytan. Om du kunde göra dig riktigt liten och gå runt på ytan med en liten kompass eller polidentifierare skulle du se alternerande nord- och sydpoler.
Det låter för komplicerat. Kan jag inte bara magnetisera den i en riktning och vara klar redan?
Nej, inte om man vill att den flexibla magneten ska fungera. Kom ihåg att de här sakerna inte är särskilt kraftfulla. Om du magnetiserar allt i en riktning kan den inte ge mycket magnetisk styrka alls. Den kommer inte att hålla fast vid kylskåpsdörren.
Om du magnetiserar flexibla magneter i omväxlande riktningar på det här sättet kan du få en bra styrka från det som annars skulle vara alldeles för svagt. Det är faktiskt ganska genialt. De alternerande fälten ger den både mer styrka och hjälper den att motstå avmagnetisering.
Hur kan jag magnetisera den flexibla magneten i alla dessa galna riktningar?
I vår artikel om hästskoformade magneter använde vi en neodymmagnet för att återmagnetisera en Alnico hästsko magnet. Det var ganska enkelt att välja vilken pol som skulle beröra hästsko magneten. När vi sticker en pol av den starka neo magneten mot den svagare hästsko magneten magnetiseras den i den riktning av fältet som den ser.
För de böjliga magneterna behöver vi ett sätt att få remsan att ”se” det där alternerande mönstret. Hur kan vi göra det? Genom att stapla ett gäng tunna skiv- eller ringmagneter på varandra, arrangerade så att de stöter bort varandra. Detta skapar ett starkt magnetfält längs stackens kant, som är format i exakt det alternerande mönster vi vill ha.
Detta är lite utmanande att montera, eftersom magneterna verkar för att stöta bort varandra från varandra. Vi använder en lång skruv och en mutter för att hålla ihop stapeln.
Hur fungerar det?
Nu när stapeln är monterad kan vi visualisera hur fältet ser ut precis vid den böjda ytan på den cylindriska stapeln av magneter. De svarta flödeslinjerna anger fältets riktning vid en given punkt. Fältriktningen är parallell med dessa svarta linjer.
Om man rör sig från vänster till höger längs ytan ser man att fältriktningen förändras. I den nedre bilden visar de gröna pilarna fältriktningen. Säg, det ser väldigt mycket ut som en Halbach-grupp!
Om vi rullar eller glider en böjlig magnet rakt upp mot den här stapeln av neodym-magneter kommer den böjliga magneten att ”se” det starka magnetfältet i de riktningar som visas. När stapeln av neodymmagneter har glidits bort behåller den flexibla magneten magnetiseringen i dessa riktningar.
I videon nedan:
- tar vi en ny flexibel magnet och visar dess växlande fält med hjälp av en bit MV43 grön visningsfilm,
- vänder en relativt stor neodym-magnet över ytan av den, vilket ändrar magnetiseringsriktningen och eliminerar mönstret, och
- rullar en stapel R821 ringmagneter över den för att skapa nya mönster.
I den videon användes R821 ringmagneter och MV43 visningsfilm.
Låt oss bli kreativa med udda mönster.
Företagare av flexibla magneter tenderar att föredra det där mönstret med långa ränder, främst för att det är lätt att magnetisera stora ark snabbt. Det är bara att rulla arket över neodymmagneterna, och viola! Du är klar.
För att göra saker och ting lite mer intressanta kan vi också göra andra mönster. Om de är alternerande mönster kan de också ge bra styrka. I videon nedan magnetiserar vi den med ett rutmönster av norr och söder, plus några andra fåniga mönster.
Denna video använde MV43-visningsfilm, D28- och D18-cylindermagneter för att rita upp saker och ting, och en rad B224-magneter för rutmönstret.