Was ist die Magnetgüte?
Bezeichnungen wie N40, N42, N45, 35H und viele weitere Kombinationen sind ein einheitlich verwendetes Maß für die Güte des verwendeten Magnetmaterials. Somit ist die Güte ein Wert, welcher das Energieprodukt von Permanentmagneten angibt.
Das Energieprodukt ist das Produkt aus der magnetischen Feldstärke und der magnetischen Flussdichte. Sie ist ein Maß für die pro Volumeneinheit gespeicherte Energie. Die Haftkraft von Magneten verhält sich proportional zu ihrem Energieprodukt. Haben also 2 Magnete dieselbe Abmessung und Form, so hat der Magnet mit dem doppelten Energieprodukt auch die doppelte Haftkraft im Vergleich zum anderen Magneten.
Der Buchstabe N steht für den Magnetwerkstoff Neodym. Die Gütezahl hinter dem Buchstaben N gibt das maximale Energieprodukt an. Hier gilt die Faustregel: je höher die Zahl, desto haftstärker ist der Magnet. Wird hinter die Gütezahl ein Buchstabe gesetzt, deutet dieser auf die Temperaturbeständigkeit des Magneten hin.
Warum ist es wichtig, die Qualität eines Magneten zu kennen?
Permanentmagnete gibt es in unterschiedlichen Formen, aus vielen verschiedenen Magnetmaterialien gefertigt und in unterschiedlichen Qualitäten. Die Qualität oder die Güte steht in diesem Zusammenhang für die Stärke des Magnetfeldes eines Magneten.
Verschiedene Magnete und deren Stärken können demnach sehr unterschiedlich sein und werden von den meisten Herstellern nach einem einheitlichen Schema gekennzeichnet. Dadurch kann der Kunde besser einschätzen, welcher Magnet sich für welches Projekt oder welchen Einsatz am besten eignet. Nicht immer benötigt man einen besonders starken Magneten, in vielen Fällen ist ein schwächerer Magnet wirkungsvoller.
Neben der Magnetkraft hat auch die Größe des Magneten eine erhebliche Auswirkung auf die Stärke der Magnetkraft. Dieses Phänomen werden wir später noch genauer erläutern.
Wie wird die Qualität und Stärke eines Magneten gemessen?
Bevor man sich für einen Magneten entscheidet, muss man wissen, welche Anforderungen an einen Magneten gestellt werden und wofür er benötigt wird. Anforderungen können beispielsweise die benötigte Haftkraft oder auch die Einsatztemperatur sein.
Für manche Projekte werden stärkere Magnetkräfte benötigt als für andere und auch die Einsatztemperatur kann unterschiedlich hoch sein. Für die Auswahl ist zu beachten, dass Magnete hitzeempfindlich sind und durch Temperaturen, die über der maximalen Einsatztemperatur liegen, entmagnetisiert werden können.
Wichtig ist es außerdem zu wissen, dass nicht jeder Magnet gleich ist. Es gibt bei Magneten sehr große Unterschiede in der Magnetstärke.
Die Magnetkraft wird in der Physik und Theorie in Tesla gemessen und angegeben. In der Praxis haben sich aber Bezeichnungen wie die oben genannten Beispielzahlen N42, N45, N45 und so weiter zur Angabe der Magnetstärke durchgesetzt.
Diese Kombinationen aus Buchstaben und Zahlen geben Aufschluss über die gespeicherte Magnetenergie pro Volumen des verwendeten Materials. Außerdem sagen diese Zahlen aus, bis zu welcher Temperatur der jeweilige Magnet verwendet werden kann.
Die Magnetisierungs-Kennzahl informiert den Nutzer über die Güte des verwendeten Magnetmaterials.
Was bedeutet die Zahl?
Wie erwähnt nutzt man eine einheitliche Angabe, die Aufschluss über die Güte von Magneten gibt. Die Zahl entspricht hier in etwa dem maximalen Energieprodukt des Magneten (in MGOe). Wenn man von der Stärke eines Magneten spricht, bezeichnet dies die Haftkraft beim direkten Kontakt mit einem Metall oder die Anziehungskraft auf ein Stück Eisen sowie auf andere Magnete in einer gewissen Entfernung.
Was bedeutet der Buchstabe?
Der Buchstabe als weiterer Bestandteil der Gütebezeichnung (N, M, H, SH, UH oder EH) gibt Aufschluss über die maximale Einsatztemperatur der Magnete. Diese maximale Einsatztemperatur kann bei 80, 100, 120, 150, 180 oder 200 Grad Celsius liegen. Wie bereits erwähnt hat eine höhere Temperatur der Umwelt negative Auswirkungen auf die Magnetkraft des jeweiligen Magneten.
Ein Alltagstipp: Auf den meisten Magneten findet man eine Kennzeichnung, die mit einem „N“ beginnt und für Neodym steht. Auf diese Art gekennzeichnete Magnete halten Temperaturen von bis zu 80 Grad Celsius aus. Es kann durchaus vorkommen, dass man keinen Buchstaben hinter der Zahlenkennzeichnung eines Magneten findet. In diesem Fall ist die maximale Einsatztemperatur N = 80 Grad Celsius eines Neodym Magneten.
Wird ein Magnet über die angegebene Temperatur erhitzt, so verliert er seine Haftkraft irreversibel, d.h. die verloren gegangene Kraft kommt bei Abkühlung nicht wieder zurück. Bei niedrigerem Erwärmen unterhalb der maximalen Einsatztemperatur kommt es zu einem leichten Haftkraftverlust. Dieser ist aber reversibel und kehrt nach einer Abkühlung wieder zurück.