Magnet entmagnetisieren: Werkzeug, Werkstoffe & Co

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Magnet entmagnetisieren: Magnete werden aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften für verschiedene technische Anwendungen genutzt, doch manchmal wirkt der Magnetismus kontraproduktiv.

Magnet entmagnetisieren: In welchen Situationen ist Magnetismus hinderlich?

Magnete werden für verschiedene technische Anwendungen genutzt. In der industriellen und handwerklichen Produktion übernehmen Dauer- und Elektromagnete wichtige Funktionen. Es gibt jedoch Situationen, in denen der Magnetismus hinderlich wirkt. Dann stellt sich die Frage, wie der Magnet behandelt werden muss, um ihn zu entmagnetisieren.

Beim Suchen nach Lösungen, ist ein Blick in die Grundlagen der Physik empfehlenswert. Außerdem stellt sich die Frage, welche Faktoren zu einem ungewollten Entmagnetisieren führen und wie man dies vermeiden kann.

Wofür werden Magnete genutzt?

Ein Magnet ist in vielen Gegenständen enthalten, die uns täglich begegnen. In den meisten Fällen ist den Nutzern gar nicht bewusst, dass in einem technischen Gerät ein Magnet verbaut wurde. Das bekannteste Beispiel für praktisch genutzten Magnetismus, anhand dessen Kindern im Physik Unterricht die Kraft des Magnetismus erklärt wird, ist der Kompass.

Die Nadel des Kompass richtet sich nach dem magnetischen Feld der Erde aus und ermöglicht somit eine Orientierung an den Himmelsrichtungen.

Die Nadel des Kompass richtet sich nach dem magnetischen Feld der Erde aus und ermöglicht somit eine Orientierung an den Himmelsrichtungen.

Die Nadel des Kompass richtet sich nach dem magnetischen Feld der Erde aus und ermöglicht somit eine Orientierung an den Himmelsrichtungen.(#01)

Entmagnetisierung: Elektromagnet oder Dauermagnet?

In jedem PC, in Klingeln, Relais, Sicherungsautomaten und Lautsprechern sind Magnete verbaut. Ein Magnet kann für Magnetverschlüsse, Lastkräne oder mechanische Anwendungen genutzt werden. Generell erfolgt eine Unterscheidung in Elektromagnete und Dauermagnete. Elektromagnete bestehen aus einer Spule, die durch elektrischen Strom magnetisiert wird.

Fließt kein Strom, ist auch kein magnetisches Feld vorhanden. Eine Entmagnetisierung ist somit nicht erforderlich. Es reicht aus, den Stromfluss zu unterbrechen. Im Gegensatz dazu besteht ein Dauermagnet (Permanentmagnet) aus hartmagnetischem Material (beispielsweise Legierungen aus Eisen, Nickel, Kobalt oder Ferriten). Das Magnetfeld bleibt konstant bestehen, ohne dass dafür elektrischer Strom notwendig ist.

Arten von Magneten

Es gibt verschiedene Arten von Magneten, die für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind:

  • Neodym Magnet
  • Ferrit Magnet
  • Samarium-Kobalt (SaCn) Magnet

Neodym gehört zu den Seltenen Erden und ermöglicht die Herstellung von besonders starken Magneten, die entsprechend teuer sind. Wer nach günstigeren Magneten sucht, sollte Varianten aus dem Material Ferrit verwenden, die zwar schwächer sind, aber bis zu 250 Grad erwärmt werden können und aufgrund der Korrosionsbeständigkeit für den Außeneinsatz geeignet sind.

Samarium-Kobalt-Magnete werden ebenfalls aus Seltenen Erden hergestellt. Aufgrund des aufwändigen Herstellungsverfahrens sind diese Magnete teuer, sie punkten jedoch mit hoher Korrosionsbeständigkeit sowie einer Unempfindlichkeit gegenüber entmagnetisierenden Feldern.

Es gibt verschiedene Arten von Magneten, die für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind: Neodym Magnet

Es gibt verschiedene Arten von Magneten, die für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind:
Neodym Magnet(#02)

Schwindet die Magnetkraft mit der Zeit?

Dauermagneten behalten ihre Kraft unbegrenzt. Die Magnetkraft wird jedoch durch vier Faktoren angegriffen:

  • Zersetzung (z. B. durch Oxidation)
  • hohe Temperaturen
  • äußere Magnetfelder
  • Erschütterungen

Der Magnetismus ist eines der faszinierendsten Phänomene der Physik und Beispiel für unsichtbare Naturkräfte. Für die detaillierte Erklärung der anziehenden Kraft bestimmter Materialien ist ein tiefer Einstieg in die Quantenphysik erforderlich. Generell wird zwischen den verschiedenen Materialien unterschieden, aus denen man Dauermagneten herstellen kann oder die dafür geeignet sind, vorübergehend magnetisiert zu werden. Dauermagneten können nur aus den Metallen Eisen, Kobalt und Nickel sowie deren Legierungen oder Ferriten hergestellt werden.

Die für technische Anwendungen genutzten Dauermagnete werden speziell angefertigt und nicht einfach in der Natur gefunden. Für die Magnetisierung werden die geeigneten Metalle starken Magnetfeldern ausgesetzt. Das hat zur Folge, dass die Elementarmagnete innerhalb der Metalle sich in eine einheitliche Richtung ausrichten, also magnetisch gepolt werden. Diese Orientierung wird auch dann beibehalten, wenn das externe Magnetfeld nicht mehr vorhanden ist.

Es stellt sich die Frage, ob diese Orientierung mit der Zeit wieder nachlässt. Dieses Phänomen kennt man zum Beispiel bei Werkzeugen, die temporär ein schwaches Magnetfeld bilden und bei leichtem Kontakt kleinere metallische Gegenstände anziehen. Es reicht jedoch ein kräftiger magnetischer Stoß oder eine physische Erschütterung und diese Magnetwirkung geht verloren.

Handelt es sich jedoch um einen starken, industriell hergestellten Magneten, bleibt dessen Kraft auch über lange Zeit bestehen. Allerdings kann starke Hitze zu einer Entmagnetisierung führen. Für jedes Magnetmaterial existiert eine bestimmte Temperatur (die sogenannte Curie-Temperatur), ab der eine Entmagnetisierung beginnt.

Die extrem starken Neodym-Magnete reagieren besonders empfindlich auf hohe Temperaturen und verlieren bereits ab 80 Grad Celsius an Magnetkraft. Darüber hinaus führen auch sehr niedrige Temperaturen zu einem Entmagnetisieren. Der Prozess ist jedoch reversibel, solange der Magnet nicht chemisch zersetzt wird. Es reicht aus, den Magneten einem starken externen Magnetfeld auszusetzen, um ihn wieder erstarken zu lassen.

Der Magnetismus ist eines der faszinierendsten Phänomene der Physik und Beispiel für unsichtbare Naturkräfte.

Der Magnetismus ist eines der faszinierendsten Phänomene der Physik und Beispiel für unsichtbare Naturkräfte.(#03)

Magnet entmagnetisieren: Warum soll die Magnetkraft beseitigt werden?

Meist steht die Frage im Fokus, wie man einen Magneten vor der Entmagnetisierung schützt. Doch es gibt auch Gründe, die ein Entmagnetisieren erforderlich machen. Manchmal ist Magnetismus praktisch und manchmal störend.

Bleibt eine Schraube zum Beispiel am Schraubendreher hängen, anstatt den Kontakt zu verlieren, ist das sehr hilfreich. Dadurch wird die Arbeit erleichtert und das Suchen nach heruntergefallenen Schrauben vermieden. Haften zwei Produkte magnetisch in einer Gussform zusammen, ist dies wiederum hinderlich. Schlimmstenfalls gerät dadurch der Produktionsprozess ins Stocken und es gehen Zeit und Geld verloren.

Bei den störenden Eigenschaften handelt es sich um den sogenannten Restmagnetismus (Remanenz), der dadurch entstanden ist, dass die Magnetisierung zuvor durch ein externes Magnetfeld erzeugt wurde.

Wodurch wird Restmagnetismus verursacht?

Restmagnetismus kann durch verschiedene Faktoren während des Produktionsprozesses verursacht werden:

  • Magnettransport von Bauteilen
  • Aufspanntische
  • Induktionsheizungen
  • elektrisches Schweißen
  • Kaltverformen
  • mechanische Vibrationen
  • Zerspannen
 In der industriellen und handwerklichen Produktion übernehmen Dauer- und Elektromagnete wichtige Funktionen.

In der industriellen und handwerklichen Produktion übernehmen Dauer- und Elektromagnete wichtige Funktionen.(#05)

Welche Probleme werden mit dem Entmagnetisieren vermieden?

Wenn es gelingt, den Restmagnetismus durch Entmagnetisieren zu beseitigen, kann man folgende produktionstechnische Probleme beseitigen, welche die Produktion verteuern und letztlich die Qualität der Produkte beeinträchtigen:

  • In einer Matrize haften Produkte aneinander
  • Das Schweißen wird erschwert oder sogar verhindert
  • Schweißnähte sind nur einseitig stabil
  • Nach dem Galvanisieren entsteht eine raue Oberfläche
  • Der Verschleiß an Lagern steigt
  • Späne bleiben hängen
  • Zusammenklebende Materialien verursachen Ausfall- sowie Wartezeiten
  • Schmutz und Staub werden stärker angezogen
  • Beim Verchromen und Verzinken entstehen Unregelmäßigkeiten

Das Entmagnetisieren wird mit speziellen technischen Geräten vorgenommen (Handentmagnetisierer, Entmagnetisiertunnel), die ein magnetisches Gegenfeld erzeugen. Dieses Magnetfeld ist zum einen wechselhaft und nimmt zum anderen kontinuierlich in seiner Stärke ab.

Video: Magnetisieren und Entmagnetisieren – einfach und anschaulich erklärt

Das Video veranschaulicht die Vorgänge des Magnetisierens und des Entmagnetisierens.

Wie wird Werkzeug entmagnetisiert?

Nicht nur im Kontext der industriellen Produktion ist es manchmal erforderlich, Magneten zu entmagnetisieren. Mit dem Phänomen des Restmagnetismus haben auch Heimwerker manchmal zu kämpfen. Magnetisches Werkzeug verfügt einerseits über sehr praktische Eigenschaften.

Entmagnetisieren durch den Entmagnetisierer

An einem magnetischen Schraubendreher bleibt die Schraube haften, was mühsames Suchen erspart. Durch die Kraft des Magnetismus finden Schraube und Schraubenzieher sozusagen selbstständig einen Kontakt zueinander. Das erleichtert die Arbeit an schwer zugänglichen Stellen. Mit einem Magnetisierer kann man relativ einfach Werkzeuge aus Metall zu Magneten machen.

Der Magnetisierer verfügt über zwei gegenüberliegende Öffnungen. Während das Einführen des Werkzeugs in eine Öffnung eine Magnetisierung bewirkt, wird bei der anderen Öffnung der gegenteilige Effekt erzielt: Der Schraubendreher wird wieder entmagnetisiert.

Entmagnetisieren durch Hitze

Außerdem kann man die Magnetkraft durch Erhitzen des Magneten zerstören. Es hängt vom Material des Magneten ab, bei welcher Temperatur dies geschieht. Bei einem starken Dauermagneten sind für das Entmagnetisieren allerdings sehr hohe Temperaturen erforderlich:

  • Nickel: 358 Grad Celsius
  • Eisen: 768 Grad Celsius
  • Kobalt: 1.127 Grad Celsius

Tipps für Heimwerker: Entmagnetisieren eines Schraubendrehers

Das Entmagnetisieren ist nicht nur im industriellen Kontext erforderlich, sondern manchmal auch ein Problem für Heimwerker. Diese nutzen die Magnetkraft, um sogar kleinste Schrauben einfach einzuschrauben. Für andere Arbeiten kann es jedoch erforderlich sein, den Schraubenzieher zu entmagnetisieren, weil ansonsten zum Beispiel Metallspäne hartnäckig haften bleiben. Auch im Bereich der Feinmechanik sind magnetische Schraubenzieher nicht einsetzbar.

Entmagnetisieren: So wird der Magnetismus entfernt

Im Baumarkt kann man Entmagnetisierer für den Hausgebrauch zum Entmagnetisieren kaufen, die allerdings nur dann effektiv funktionieren, wenn der Schraubendreher selbst magnetisiert wurde. Bei einem Schraubenzieher, der bereits als magnetisches Werkzeug gekauft wurde, funktioniert das Entmagnetisieren meistens nicht.

Das Werkzeug muss mehrfach durch die dafür vorgesehene Öffnung des Entmagnetisierers gezogen werden, damit die Magnetkraft vollkommen eliminiert wird. Außerdem sollte der Vorgang langsam durchgeführt werden.

Die kleinen Geräte verfügen üblicherweise über einen zweiten Schlitz, in den das Werkzeug eingeführt wird, um es zu Magnetisieren. In Heimwerker-Foren wird oft der Tipp geäußert, dass das Entmagnetisieren besser funktioniert, wenn man das Werkzeug zunächst neu magnetisiert. Letztlich muss man nach dem Verfahren „trial and error“ eine Methode suchen, welche Anzahl an Wiederholungen und Schnelligkeit der Durchführung die besten Ergebnisse hervorbringt.

Tatsächlich ist Rost der Feind, der als einziger einen Magneten dauerhaft zerstören kann.

Tatsächlich ist Rost der Feind, der als einziger einen Magneten dauerhaft zerstören kann.(#04)

Wodurch verlieren Magnete ihre Kraft?

Wie lange ein Magnet seine Kraft behält, ist davon abhängig, aus welchem Material er hergestellt wurde. Neodym-Magnete sind beispielsweise unempfindlich gegenüber Erschütterungen, wohingegen andere Dauermagnete dadurch an Kraft verlieren. Lassen Schüler im Physik Unterricht die dort meist verwendeten Stabmagnete immer wieder fallen, verlieren diese mehr und mehr ihre magnetischen Eigenschaften.

Auch hohe, über die spezifische Curie-Temperatur hinausgehende Temperaturen führen zum Verlust des Magnetismus. In dieser Hinsicht sind die leistungsstarken Neodym-Magnete empfindlicher als die anderen Varianten. Neodym-Magnete verlieren bereits ab 80 Grad Celsius ihre Magnetkraft. Darüber hinaus wird die Magnetkraft durch Kälte beeinträchtigt. Um die Funktionsfähigkeit eines Magneten zu erhalten, ist es somit wichtig, diesen innerhalb des empfohlenen Temperaturspektrums zu lagern und zu nutzen.

Wie bereits beschrieben, wirkt der Kontakt mit externen Magnetfeldern ebenfalls entmagnetisierend, da sie die innere Struktur der einheitlich ausgerichteten Teilchen durcheinanderbringen. Dadurch wird die magnetische Polarisierung aufgehoben.

Korrosion: Feind Nummer Eins der Magnetkraft

Wird ein Magnet sorgfältig gelagert und somit vor Erschütterungen und zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen geschützt, kann die Magnetkraft unbegrenzt bewahrt werden. Korrosion zerstört jedoch selbst die stärksten Magneten.

Tatsächlich ist Rost der Feind, der als einziger einen Magneten dauerhaft zerstören kann. Um das zu verhindern, werden bei der Herstellung von Magneten Stoffe hinzugefügt, die eine Oxidation vermindern (beispielsweise Kobalt). Darüber hinaus sorgt ein Überzug aus Epoxidharz oder Nickel für einen optimalen Korrosionsschutz.

Ist das Material durch Korrosion einmal chemisch zersetzt, kann die Magnetkraft nicht wiederhergestellt werden. Erfolgte das Entmagnetisieren aus anderen Gründen, bewirkt ein starkes Magnetfeld die erneute Magnetisierung. Magneten sind somit potenziell unbegrenzt haltbar.


Bildnachweis:©Shutterstock-Titelbild: Sasha Ka  -#01: _ALPA PROD -#02:  sakhorn-#03: _ marekuliasz -#04: worradirek  -#05: Jan H Andersen

About Author

Marius Beilhammer

Marius Beilhammer, Jahrgang 1969, studierte Journalismus in Bamberg. Er schreibt bereits viele Jahre für technische Fachmagazine, außerdem als freier Autor zu verschiedensten Markt- und Businessthemen. Als fränkische Frohnatur findet er bei seiner Arbeit stets die Balance zwischen Leichtigkeit und umfassendem Know-how durch seine ausgeprägte Affinität zur Technik.

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