Magnete di qualità: tutto sulla qualità e la forza magnetica

La qualità di un magnete è un indicatore cruciale del suo contenuto energetico e delle sue prestazioni. Scoprire cosa significa la qualità del magnete e come influisce sulla forza di tenuta e sulla resistenza.

Cos'è la qualità magnetica?

La qualità o qualità magnetica è un indicatore del contenuto energetico di un magnete. La qualità non ha unità di misura, a volte è semplicemente indicata con una lettera anteposta, che a sua volta indica la temperatura massima di esercizio del magnete. Ma avrebbe potuto benissimo essere data un'unità, poiché la qualità del magnete è essenzialmente l'energia magnetica per unità di volume.

ESEMPIO
Un cilindro magnetico con un diametro di 2 cm, una superficie piatta al polo sud o nord e una qualità di circa 50 può sollevare un blocco di ferro di 20 kg.

Temperatura massima di esercizio e qualità magnetica

La temperatura massima di esercizio è fondamentale per le loro prestazioni e la loro longevità. Se questa temperatura viene superata, possono verificarsi i seguenti effetti negativi:

• Danni al magnete
• Cambiamenti nel campo magnetico
• Disturbo dell'allineamento degli spin elettronici

I magneti permanenti ottengono le loro proprietà magnetiche attraverso la magnetizzazione, che porta al fenomeno noto come rimanenza. Tuttavia, all'aumentare della temperatura, la rimanenza diminuisce. Anche a basse temperature può verificarsi una smagnetizzazione parziale, motivo per cui la temperatura massima di esercizio non deve essere superata. L'elenco seguente mostra le lettere e la rispettiva temperatura massima di esercizio:

• N: 80 °C
• M: 100 °C
• H: 120 °C
• SH: 150 °C
• UH: 180 °C
• EH: 200 °C

AVVISO
Quando viene superata la cosiddetta temperatura di Curie (a seconda del materiale), la rimanenza viene completamente eliminata.

Prodotto energetico e qualità magnetica

Il prodotto energetico, ovvero il prodotto dell'intensità del campo magnetico H per la densità del flusso magnetico B, determina la qualità di un magnete. Misura l'energia magnetica immagazzinata per unità di volume. Confrontando due magneti delle stesse dimensioni esiste una proporzionalità tra l'effetto della forza e il prodotto energetico. A parità di forma, un magnete con un prodotto energetico doppio ha anche una forza doppia sul materiale ferromagnetico, cioè una qualità magnetica doppia.

Energia magnetica in pratica

L'energia magnetica di un magnete permanente di alta qualità è pari a diverse centinaia di kJ/metro cubo. Ciò corrisponde a diverse decine di milioni di GaussOersted, l'unità di misura del prodotto energetico, mentre la qualità del magnete è indicata nell'unità milioni (mega) di GaussOersted (MGOe). Di solito l'unità viene omessa quando si specifica la qualità.

Esempi di qualità e prestazioni dei magneti

- Magnete UH50: con la designazione di qualità ha un'energia magnetica di 50 MGOe e può essere utilizzato senza problemi fino a una temperatura di circa 180°.
- Magnete M55: ha circa il 10% in più di energia magnetica e quindi avrebbe anche circa il 10% in più di peso.

Nota sulla qualità dei magneti: teoria vs. pratica

Quando si considerano esempi in cui i magneti trattengono oggetti pesanti, diversi fattori giocano un ruolo cruciale:

- Geometria del magnete
- Natura del corpo attratto
- Qualità superficiale di entrambi gli elementi

Questi fattori influenzano in modo significativo la forza adesiva effettiva.

Teoria idealizzata

Le specifiche dei produttori sulla capacità portante si basano generalmente su condizioni idealizzate:

• Superfici perfettamente lisce sia del magnete che dell'oggetto attratto
• Utilizzo del ferro puro come materiale di riferimento

La realtà per i consumatori finali

Anche piccole deviazioni da queste condizioni ideali possono influire notevolmente sulle prestazioni del magnete. Uno strato sottile sull'oggetto attratto o piccoli graffi sulla superficie magnetica possono ridurre notevolmente la forza di tenuta. Queste influenze reali sottolineano l'importanza di considerare sempre le condizioni di applicazione pratica quando si selezionano e si utilizzano i magneti.