Jääkaappimagneettien uudelleenmagnetointi
Voiko taipuisan jääkaappimagneetin magneettien uudelleenmagneettistattaa uusiksi neodyymimagneettien avulla? Kyllä! Lue lisää ja opi miten.
Meiltä on kysytty tätä kysymystä useita kertoja, joten tuntuu hyvältä ajatukselta esitellä prosessi. Käytämme kourallista neodyymimagneetteja taipuisan magneetin uudelleenmagnetointiin. Vaikka taipuisien magneettien valmistuksessa käytetään ovelampaa ja nopeampaa asetusta, demomme osoittaa perusidean. Kun yritykset valmistavat suuria levyjä tätä tavaraa, ne käyttävät hyvin samanlaista prosessia suurempien levyjen magnetointiin.
Mikä on taipuisa magneetti?
Toisin kuin tarjoamamme neodyymimagneetit, taipuisat magneetit eivät ole harvinaisista maametalleista valmistettuja. Ne ovat sekoitus ferriittijauhetta (ajattele ferriitti- tai keraamisia magneetteja), joka on sekoitettu kumi- tai polymeerihartsiin. Se on magneettimateriaalipölyä, joka on sekoitettu taipuisaan muovilevyyn.
Ne myydään usein rullina, kuten teippiä, tai levyinä. Monia myydään siten, että yksi puoli voidaan painaa, minkä vuoksi niissä on niin paljon grafiikkaa. Useimmat magneetit, joita näet autojen takapuolella, on tehty tällaisesta joustavasta magneettimateriaalista.
Ovatko ne vahvoja?
Eivät. Ne eivät ole läheskään yhtä vahvoja kuin neodyymimagneetti useilla tärkeillä tavoilla. Tarkastellaan ensinnäkin vetovoimaa. Vetovoima on paljon, paljon heikompi kuin neodyymimagneetilla. Riippuen siitä miten sitä mitataan, neodyymimagneetti on noin 7-20 kertaa vahvempi kuin samankokoinen taipuisa magneetti. Joissain tapauksissa tämä luku voi olla jopa suurempi.
Tietenkään taipuisien magneettien ei tarvitse olla kovin vahvoja, jotta ne vain pysyisivät auton takapenkillä. Eiväthän ne kovin paljoa nosta. Ne eivät törröttele tuuleen päin. Ne ovat todella hyviä hauskoihin puskurin ”tarroihin”. Älä vain odota nostavasi raskaita painoja sellaisella.
Blogimme pitkäaikaiset lukijat tietävät, että vetovoima ei ole ainoa tärkeä magneetin vahvuuden mittari. Koerktiivisuus on myös avainasemassa. Koerktiivisuus on magneetin vastustuskyky tulla demagnetoiduksi magneettikentän vaikutuksesta. Mitä suurempi koerektiivisuus on, sitä voimakkaampi magneettikenttä tarvitaan magneetin magnetisoimiseksi (tai demagnetisoimiseksi).
Vahvan magneetin hankaaminen esimerkiksi luottokortin magneettinauhan yli voi pyyhkiä kortin tiedot. Tämä johtuu siitä, että liuskan koerktiivisuus on alhainen. Se ei pysty vastustamaan magneetin aiheuttamaa magnetointikenttää.
Joustavat magneetit ovat samalla tavalla. Koska niiden koersiivisuus on alhainen, voimakas neodyymimagneetti vaikuttaa niihin helposti.
Mitä tekemistä Halbach-matriiseilla on asian kanssa?
Ennen kuin näytämme, miten taipuisa magneetti voidaan uudelleenmagnetoida, tarkastellaan, miten ne ylipäätään pitäisi magnetoida. Takaisin artikkelissamme Halbach Arrays, näytimme, miten taipuisat magneetit magnetoidaan useisiin suuntiin. Niitä ei magnetoida kauttaaltaan yhteen suuntaan, kuten yksinkertaista neodyymikiekkomagneettia.
Joustavat magneetit magnetoidaan vuorottelevin kuvioin, joissa polariteetti muuttuu siirryttäessä eri asentoihin pitkin pintaa. Jos voisit tehdä itsesi todella pieneksi ja kävellä pinnan ympäri pienen kompassin tai napatunnistimen kanssa, näkisit vuorottelevat pohjois- ja etelänavat.
Tämä kuulostaa liian monimutkaiselta. Enkö voi vain magnetoida sitä yhteen suuntaan ja olla jo valmis?
Ei, ei jos haluat joustavan magneetin toimivan. Muista, että nämä vehkeet eivät ole kovin voimakkaita. Jos magnetoit sen kokonaan yhteen suuntaan, se ei pysty tuottamaan paljon magneettista voimaa ollenkaan. Se ei tartu jääkaapin oveen.
Magnetoimalla taipuisat magneetit vuorotellen eri suuntiin tällä tavalla, voit saada hyvän määrän voimaa siitä, mikä muuten olisi aivan liian heikko. Se on oikeastaan aika nerokasta. Vaihtuvat kentät sekä antavat sille lisää voimaa että auttavat sitä vastustamaan demagnetoitumista.
Miten voin magnetoida taipuisan magneetin kaikkiin noihin hulluihin suuntiin?
Takaisin artikkelissamme hevosenkengän muotoisista magneeteista käytimme neodyymimagneettia Alnico hevosenkengän muotoisen magneetin uudelleenmagnetointiin. Oli melko yksinkertaista valita mikä napa koskettaa hevosenkenkämagneettia. Kun pistämme vahvan neomagneetin toisen navan heikompaa hevosenkenkämagneettia vasten, se magnetoituu näkemänsä kentän suuntaan.
Joustaville magneeteille tarvitsemme keinon, jolla saamme liuskan ”näkemään” tuon vuorottelevan kuvion. Miten se onnistuu? Pinoamalla joukko ohuita levy- tai rengasmagneetteja päällekkäin, jotka on järjestetty niin, että ne hylkivät toisiaan. Tämä saa aikaan voimakkaan magneettikentän pinon reunaa pitkin, joka muotoutuu juuri tuohon haluamaamme vuorottelevaan kuvioon.
Tämä on hieman haastava koota, koska magneetit toimivat niin, että ne hylkivät toisiaan toisistaan. Käytämme pitkää ruuvia ja mutteria pitämään pinon kasassa.
Miten se toimii?
Nyt, kun pino on koottu, havainnollistetaanpa, miltä magneettien muodostama kenttä näyttää lieriömäisen magneettipinon kaareutuvalla pinnan läheisyydessä. Mustat vuon viivat osoittavat kentän suunnan tietyssä pisteessä. Kentän suunta on näiden mustien viivojen suuntainen.
Jos liikut pintaa pitkin vasemmalta oikealle, näet kentän suunnan muuttuvan. Alemmassa kuvassa vihreät nuolet osoittavat kentän suunnan. Sanokaas, tuo näyttää hyvin paljon Halbach-joukolta!
Jos rullaamme tai liu’utamme taipuisan magneetin aivan tätä neodyymimagneettipinoa vasten, taipuisa magneetti ”näkee” tuon voimakkaan magneettikentän esitetyissä suunnissa. Kun neodyymimagneettipino on liu’utettu pois, taipuisa magneetti säilyttää magnetoitumisen kyseisiin suuntiin.
Alla olevalla videolla me:
- otamme uuden taipuisan magneetin ja näytämme sen vaihtuvat kentät käyttämällä palaa MV43-vihreää katselukalvoa,
- pyyhkäisemme suhteellisen suuren neodyymimagneetin sen pinnan poikki, jolloin magnetoitumissuunta muuttuu ja kuvio häviää,
- pyöritämme pinon rengasmagneetteja (R821-rengasmagneettien pinoamista) magneetin poikki, jotta saamme aikaan uusia kuvioita.
Tässä videossa käytettiin R821-rengasmagneetteja ja MV43-katselukalvoa.
Lisäämme luovuutta oudoilla kuvioilla.
Joustomagneettien valmistajilla on taipumus suosia tuota pitkien raitojen kuviota, lähinnä siksi, että suuret levyt on helppo magnetoida nopeasti. Rullaat vain levyn neodyymimagneettien joukon yli, ja viola! Valmista tuli.
Voidaksemme tehdä asioista hieman mielenkiintoisempia, voimme tehdä myös muita kuvioita. Jos ne ovat vuorottelevia kuvioita, ne voivat myös antaa hyvän lujuuden. Alla olevassa videossa magnetoimme sen pohjoisen ja etelän ruutukuviolla sekä muutamalla muulla hassulla kuviolla.
Tässä videossa käytettiin MV43-katselukalvoa, D28- ja D18-sylinterimagneetteja asioiden piirtämiseen ja joukko B224-magneetteja ruutukuvioon.