Die Abschirmung eines Magneten oder der Versuch, ein Magnetfeld zu blockieren, ist ein Thema, mit dem sich mehrere unserer Kunden regelmäßig an unsere Experten wenden. Aus diesem Grund haben wir uns entschlossen zu untersuchen, welche Materialien zur Abschirmung eines Magneten verwendet werden können.
Bevor wir erklären, wie man einen Magneten abschirmt, ist es wichtig zu wissen, dass eine magnetische Abschirmung das Magnetfeld nicht blockiert. Kein Material kann die Flusslinien aufhalten, die vom Nordpol zum Südpol eines Magneten verlaufen. Sie können jedoch umgelenkt werden.
Das einfachste Beispiel wäre, einen Stahlbügel über die Pole eines Hufeisenmagneten zu legen, da der magnetische Fluss immer noch vorhanden ist, aber durch den Stahl fließt, so dass kein äußeres Magnetfeld vorhanden ist.
Der häufigste Grund, warum wir versuchen, ein Magnetfeld abzuschirmen oder zu blockieren, ist der Versand stark magnetisierter Materialien nach Übersee. Die Fluggesellschaften schreiben vor, dass außerhalb der Kiste kein Magnetismus vorhanden sein darf.
Welches Material ist geeignet?
Alle ferromagnetischen Metalle. Das heißt, jedes Metall, das Eisen, Nickel oder Kobalt enthält. Viele Stähle sind ferromagnetische Metalle und eignen sich für die Umlenkung von Magnetschirmen.
Stahl ist das am häufigsten verwendete Metall, da es billig und überall verfügbar ist, aber einige Edelstähle sind nicht ferromagnetisch.
Wie dick sollte die Abschirmung sein?
Das Magnetfeld wird durch die Dicke des zur Abschirmung verwendeten Metalls beeinflusst. Wie dick die Abschirmung sein muss, hängt jedoch von mehreren Faktoren ab.
So muss zum Beispiel berücksichtigt werden, wie groß das Magnetfeld ist, das abgeschirmt werden soll, wovor es abgeschirmt werden soll, welche Form die Abschirmung haben soll und ob es überhaupt sinnvoll ist, den Magneten abzuschirmen.
Die Dicke der Abschirmung ist wichtig, denn wenn die Abschirmung zu dünn ist, kann sie gesättigt werden und ist nicht mehr in der Lage, weitere Flusslinien zu halten, daher muss die Abschirmung dick genug sein, um so viel Fluss wie möglich zu halten. Ab einem bestimmten Punkt kann die Abschirmung jedoch nicht mehr durch eine Erhöhung der Stahldicke verbessert werden.
In einigen Fällen, in denen die Sättigung ein Problem darstellt, können mehrere Materialschichten verwendet werden.
Gibt es andere Materialien, die verwendet werden können?
Es gibt einige spezielle Materialien, die für die magnetische Abschirmung entwickelt und hergestellt wurden. Das am häufigsten verwendete Spezialmaterial ist MuMetall oder eine andere proprietäre Legierung.
Die meisten dieser Materialien haben einen hohen Nickelgehalt, entweder 50% oder 80% Nickel.
Diese speziellen magnetischen Abschirmmaterialien haben eine höhere relative Permeabilität, aber einen niedrigeren Sättigungspunkt. Die Permeabilität ist der Grad der Magnetisierung eines Materials, der linear auf ein angelegtes Magnetfeld reagiert.
Im Bereich der Abschirmung ist die relative Permeabilität ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, magnetischen Fluss zu absorbieren. Je höher der Wert, desto besser die Abschirmung.
Zum Beispiel haben Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt eine Permeabilität von 1000-3000, während speziell entwickelte Metalle eine Permeabilität von 300.000-400.000 haben können.
Eine endgültige Entscheidung treffen
Wie entscheidet man nun, welches Material für das jeweilige Abschirmproblem geeignet ist?
Wenn der abzuschirmende Magnet eine geringe Feldstärke hat, können speziell entwickelte Materialien wie MuMetall eine bessere Abschirmung bieten als Stahl. Für Anwendungen mit großen, starken Neodym-Magneten sind jedoch die höheren Sättigungspunkte von Stahl nützlich und besser geeignet.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass für viele Anwendungen, mit denen wir zu tun haben und nach denen wir gefragt werden, eine Abschirmung aus Stahlblech in der Regel die beste Lösung ist.