Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektromagnet kernmaterial


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von Nico G. (ockerle)


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Hi,

ich brauche für ein Projekt einige Elektromagnete, da diese ziemlich 
teuer sind wollte ich die jetzt selber bauen. Habe aber nichts zum Thema 
Eisenstange gefunden. Stahl gibt es Massig, aber Eisen scheint es in der 
Form nicht wirklich häufig zu geben. Da Eisen ja der Hauptbestandteil 
von Stahl ist, dachte ich mir ich kann auch Stahl nehmen. Natürlich ist 
da auch nicht jeder magnetisch, aber der 14310 Federstahl ist scheinbar 
magnetisch. Jetzt habe ich irendwo etwas davon gelesen das Stahl die 
Eigenschaft hat magnetisch zu bleiben, stimmt das oder ist das nicht bei 
jedem so? Gibt es da noch andere günstige alternativen oder Materialien?

: Verschoben durch Moderator
von oszi40 (Gast)


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Normalerweise werden Zugmagnete einen Weicheisenkern haben. Kannst aber 
gerne mit ein paar Nägeln üben oder bei Pollin.de suchen.

von Egon D. (egon_d)


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Nico G. schrieb:

> ich brauche für ein Projekt einige Elektromagnete, da
> diese ziemlich teuer sind wollte ich die jetzt selber
> bauen.

Okay.
Eine Quelle für Kupferlackdraht hast Du?


> Da Eisen ja der Hauptbestandteil von Stahl ist, dachte
> ich mir ich kann auch Stahl nehmen.

Soweit logisch :)


> Natürlich ist da auch nicht jeder magnetisch, aber der
> 14310 Federstahl ist scheinbar magnetisch.

Echt jetzt?!

Also, als Kern für einen Elektromagneten hätte ich jetzt
an 1.0038 oder 1.0052 gedacht...


> Jetzt habe ich irendwo etwas davon gelesen das Stahl
> die Eigenschaft hat magnetisch zu bleiben, stimmt das

Ja.


> oder ist das nicht bei jedem so?

Sender Jerewan: "Im Prinzip ja, aber..."

Erstens gibt es auch unmagnetische Stähle (z.B. einige
korrosionsträge Stähle). Die lassen sich natürlich nicht
magnetisieren --> Name.

Zweitens gibt es ganz allgemein HARTmagnetische und WEICH-
magnetische Werkstoffe. Hartmagnetsiche Stoffe haben ein
starkes Restfeld (Remanenz), werden also selbst zu Permanent-
magneten --> ungeeignet für Kerne von Elektromagneten.

Weichmagnetischer Stahl hat auch eine Remanenz; die ist
aber sehr schwach. Das sind Kandidaten für Kerne.

von Arno Nym (Gast)


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Die magnetischen Eigenschaften von Ferromagneten sind kompliziert, je 
nach dem wie tief man eben einsteigen will.
Wenn du nur Elektro-Haltemagnete brauchst, die "viel Kraft" haben 
sollen, nicht besonders schnell sein müssen (weniger als 1x pro 
Sekunde), und bei denen ein bisschen Restmagnetismus nach abschalten des 
Stroms okay ist: Nimm normalen Baustahl, z.b. eine Schraube, nicht 
rostfrei, oder ein Nagel.

Wenn Restmagnetismus klein sein musst, dann ist normaler Stahl schlecht, 
da dessen Remanenzflussdichte zu hoch sein kann. Da wäre z.B. reines 
Eisen besser, oder Trafoblech.

Wenn es schnell sein muss, dann muss dein Material zusätzlich eine 
schlechte Leitfähigkeit haben. Trafo-Blech ist besser (Der Si-Anteil 
erhöhte den spezifischen Widerstand, die Blechung hilft auch). Noch 
schneller ist Ferrit, aber wegen seiner geringen Sättigungsflussdichte 
ist die erreichbare Kraft niedrig.

Wenn du in allen Bereichen gehobene Anforderungen hast, dann versuche es 
mal mit nanokristallinem Eisen bzw. metallischen Gläsern ;-)

von Nico G. (ockerle)


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Egon D. schrieb:
> Also, als Kern für einen Elektromagneten hätte ich jetzt
> an 1.0038 oder 1.0052 gedacht...

Sind besagte Stahltypen dann in dem fall Weichmagnetisch? Ich benötige 
die Magneten um ein Ferrofluid innerhalb einer Matrixförmigen Anordnung 
von Elektromagneten zu bewegen. Die Remanenz sollte also echt gering 
sein, da das Fluid sonst "hängen bleibt".


Arno Nym schrieb:
> Wenn du nur Elektro-Haltemagnete brauchst, die "viel Kraft" haben
> sollen, nicht besonders schnell sein müssen (weniger als 1x pro
> Sekunde)


Kraft brauche ich sogut wie garnicht(wenige Gramm), wichtig ist nur die 
Bündelung des Magnertfeldes an einem Punkt und das die Remanenz niedrig 
ist.
Wenn ich es richtig im Kopf habe gibt es eine3 Korrellation zwischen 
Kraft und Entfernung. Deshalb muss die Stärke des Magnetfeldes eventuell 
doch größer sein wie gedacht, da das Fluid auch mal 30mm entfernt sein 
kann.

von michael_ (Gast)


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Nico G. schrieb:
> ich brauche für ein Projekt einige Elektromagnete, da diese ziemlich
> teuer sind wollte ich die jetzt selber bauen. Habe aber nichts zum Thema
> Eisenstange gefunden. Stahl gibt es Massig, aber Eisen scheint es in der
> Form nicht wirklich häufig zu geben. Da Eisen ja der Hauptbestandteil
> von Stahl ist, dachte ich mir ich kann auch Stahl nehmen. Natürlich ist
> da auch nicht jeder magnetisch, aber der 14310 Federstahl ist scheinbar
> magnetisch. Jetzt habe ich irendwo etwas davon gelesen das Stahl die
> Eigenschaft hat magnetisch zu bleiben, stimmt das oder ist das nicht bei
> jedem so? Gibt es da noch andere günstige alternativen oder Materialien?

Du hast ja sowas von gar keine Ahnung.
Reines Eisen gibt es nur in der Apotheke.
Jegliche Legierung ist bereits Stahl.

Aber das haben wir schon als Jungs gemacht.
Nimm irgendeinen Baustahl, Eisenstab, ... .
Mach ein Feuer und glühe den.
Dann gaaaaanz langsam abkühlen.

Für deinen Bastelmagnet reicht das dann.

von Egon D. (egon_d)


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Nico G. schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> Also, als Kern für einen Elektromagneten hätte
>> ich jetzt an 1.0038 oder 1.0052 gedacht...
>
> Sind besagte Stahltypen dann in dem fall
> Weichmagnetisch?

Soweit ich weiss -- ja.


> Die Remanenz sollte also echt gering sein, da das
> Fluid sonst "hängen bleibt".

DAS weiss ich allerdings nicht.
Dazu solltest Du wohl physikalische/werkstofftechnische
Fachliteratur befragen.


> Kraft brauche ich sogut wie garnicht(wenige Gramm),
> wichtig ist nur die Bündelung des Magnertfeldes an
> einem Punkt und das die Remanenz niedrig ist.

Bündelung ist auch eine Frage der Geometrie. Je länger
der "Stabmagnet" (=Kern) ist, desto weiter treten die
Feldlinien nahezu parallel aus.


> Wenn ich es richtig im Kopf habe gibt es eine3
> Korrellation zwischen Kraft und Entfernung. Deshalb
> muss die Stärke des Magnetfeldes eventuell doch
> größer sein wie gedacht, da das Fluid auch mal 30mm
> entfernt sein kann.

30mm Entfernung vom Eisenkern und dann das Magnetfeld
vielleicht noch auf wenige Millimeter bünden? Das
ist... ähh... "ambitioniert".

von Pandur S. (jetztnicht)


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Bevor's vergessen wird, eine Kraft wird nur bei einem 
Magnetfeldgradienten erzeugt, ein homogenes Feld bringt keine Kraft.

von Chregu (Gast)


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Vor vierzig Jahren wurde mir in einem Buch Blumendraht empfohlen (für 
den Zerhacker eines Tesla-Transformators).

Gruss Chregu

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Chregu schrieb:
> Vor vierzig Jahren wurde mir in einem Buch Blumendraht empfohlen

Wozu soll das gut sein? Ich sehe hier nur erhöhte Verlustwärme durch den 
Innenwiderstand des Drahtes.

von Werner H. (werner45)


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Stefan sagt im Schnellschuß Verlustwärme, richtig wäre 
Wirbelstromverluste.

Aber gerade dagegen sind Blumendraht-Bündel gut geeignet, vor allem aus 
grün lackiertem, das isoliert noch.
Blumendraht ist unlegiertes Weicheisen!
Ist auch als Kern in zylindrischen Zündspulen zu finden.
Autogen-Schweißdraht ist auch Weicheisen, er ist unlegiert und 
Kohlenstoffarm und länger als ein Nagel.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Chregu schrieb:
> Vor vierzig Jahren wurde mir in einem Buch Blumendraht empfohlen

Als Kern oder für die Spule? Ich hatte Spule angenommen, aber Werner H. 
hat das wohl anders aufgefasst. Einer von uns beiden hat dich 
missverstanden.

: Bearbeitet durch User
von Egon D. (egon_d)


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Stefan ⛄ F. schrieb:

> Chregu schrieb:
>> Vor vierzig Jahren wurde mir in einem Buch Blumendraht
>> empfohlen
>
> Als Kern oder für die Spule?

Als Kernmaterial natürlich.

Der Hinweis von Chegru ist trotzdem irreführend: Mit
wieviel Kilohertz läuft ein Tesla-Trafo, und mit wieviel
Kilohertz wird ein normaler Zugmagnet betrieben?


> Einer von uns beiden hat dich missverstanden.

In der Tat :)

von Chregu (Gast)


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Natürlich als Kernmaterial, danach wurde ja gefragt!
Ausserdem läuft der Schwingkreis über die Strecke Kondensator - 
Funkenstrecke - Teslatransformator, und nicht über den Zerhacker...

Gruss Chregu

von Egon D. (egon_d)


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Chregu schrieb:

> Natürlich als Kernmaterial, danach wurde ja gefragt!
> Ausserdem läuft der Schwingkreis über die Strecke
> Kondensator - Funkenstrecke - Teslatransformator,
> und nicht über den Zerhacker...

Noch schlimmer!
Auf wieviel Kilohertz schwingt der Schwingkreis?

von Chregu (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Auf wieviel Kilohertz schwingt der Schwingkreis?

Na so MW rum. Wieso? Aber Du weisst, wie ein Teslatransformator 
funktioniert?

Gruss Chregu

von A-Freak (Gast)


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Der Zerhacker vom Funkeninduktor läuft mit 10 bis 100Hz und da geht 
Blumendraht als Kernmaterial prima
Die Spule liegt nicht im Stromkreis vom Tesla-Trafo

von Egon D. (egon_d)


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A-Freak schrieb:

> Der Zerhacker vom Funkeninduktor läuft mit
> 10 bis 100Hz und da geht Blumendraht als
> Kernmaterial prima

Selbstverständlich.

Wo steht irgendwas davon, dass der TO seine
Elektromagnete mit 100Hz betreiben will?
Bei Gleichstrom geht auch ein massiver Kern.


> Die Spule liegt nicht im Stromkreis vom
> Tesla-Trafo

Stimmt. Mein Fehler.

Ändert aber nix an meinem Argument: Für DC braucht
man keinen Blumendraht.

von Günni (Gast)


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Blumenbindedraht hat den Vorteil, dass durch die Isolierung er weniger 
Wirbelstromverluste hat als normale geblechte Trafobleche. Deshalb ist 
er als Material für den Kern auch für höhere Frequenzen (wie 
Teslatrafos)nutzbar. Auch für den Aufbau von magnetischen Sensoren gut 
geeignet. Einige dieser Drähte haben auch magnetostriktive Eigenschaften 
(Längsdehnung bei Magnetisierung) und können für den Aufbau von 
Ultraschallgebern genutzt werden - speziell, wenn man "exotische" 
Frequenzen abstrahlen möchte.

von michael_ (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Als Kernmaterial natürlich.
>
> Der Hinweis von Chegru ist trotzdem irreführend: Mit
> wieviel Kilohertz läuft ein Tesla-Trafo, und mit wieviel
> Kilohertz wird ein normaler Zugmagnet betrieben?

Und ganz früher, als Röhren noch Babys waren, wurden damit NF-Übertrager 
gemacht.

von Klaus R. (klara)


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: Bearbeitet durch User
von rapha lab (Gast)


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Nico G. schrieb:
> ich brauche (...)

Was michael_ antwortete...
(...ist kaum zu fassen.)

Wer nicht mal liest (oder nicht begreift), was
der TO benötigt/will, sollte besser schweigen -

und keinesfalls beleidigend_werden wollen.

(Oft genug geht mir ein simpler Satz aus vier
Worten durch den Kopf beim Lesen Deiner Posts,
das letzte davon ist -ungelogen- "Schande".)

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