Als Lieferant von DIN931-Außensechskantschrauben werden mir häufig verschiedene technische Fragen zu diesen Produkten gestellt. Eine Frage, die in letzter Zeit immer häufiger auftaucht, betrifft die magnetische Permeabilität von DIN931-Außensechskantschrauben. In diesem Blogbeitrag werde ich näher darauf eingehen, was magnetische Permeabilität ist, wie sie sich auf DIN931-Außensechskantschrauben auswirkt und warum sie in verschiedenen Anwendungen von Bedeutung sein kann.
Magnetische Permeabilität verstehen
Die magnetische Permeabilität, mit dem griechischen Buchstaben μ (mu) bezeichnet, ist ein Maß dafür, wie leicht ein Magnetfeld ein Material durchdringen kann. Es quantifiziert die Fähigkeit eines Materials, die Bildung eines Magnetfelds in sich selbst zu unterstützen. Vereinfacht ausgedrückt beschreibt es, wie gut ein Material magnetisiert werden kann, wenn es in ein externes Magnetfeld gebracht wird.
Die magnetische Permeabilität eines Vakuums wird als μ₀ definiert und hat einen Wert von etwa 4π × 10⁻⁷ H/m (Henry pro Meter). Materialien können im Verhältnis zu diesem Vakuumwert unterschiedliche magnetische Permeabilitäten aufweisen. Wenn ein Material eine magnetische Permeabilität μ größer als μ₀ aufweist, spricht man von paramagnetischem oder ferromagnetischem Material. Paramagnetische Materialien werden von Magnetfeldern nur schwach angezogen, während ferromagnetische Materialien wie Eisen, Nickel und Kobalt stark magnetisiert werden können und ihre Magnetisierung auch dann beibehalten, wenn das externe Magnetfeld entfernt wird. Andererseits sind Materialien mit einer magnetischen Permeabilität μ kleiner als μ₀ diamagnetisch und werden von Magnetfeldern schwach abgestoßen.
Magnetische Permeabilität von DIN931-Außensechskantschrauben
Außensechskantschrauben nach DIN931 werden typischerweise aus verschiedenen Materialien hergestellt, darunter Kohlenstoffstahl, Edelstahl und legierter Stahl. Die magnetische Permeabilität dieser Bolzen hängt in erster Linie vom Material ab, aus dem sie hergestellt sind.
Schrauben aus Kohlenstoffstahl
Kohlenstoffstahl ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien für DIN931-Außensechskantschrauben. Kohlenstoffstahl enthält als Hauptbestandteil Eisen sowie geringe Mengen Kohlenstoff und andere Elemente. Da Eisen ein ferromagnetisches Material ist, weisen Kohlenstoffstahlschrauben im Allgemeinen eine relativ hohe magnetische Permeabilität auf. Der genaue Wert der magnetischen Permeabilität kann je nach Kohlenstoffgehalt und dem Vorhandensein anderer Legierungselemente variieren, liegt jedoch typischerweise mehrere Hundert Mal höher als die Permeabilität eines Vakuums.
Aufgrund dieser hohen magnetischen Permeabilität werden Kohlenstoffstahlbolzen stark von Magnetfeldern angezogen. Bei Anwendungen, bei denen magnetische Eigenschaften wichtig sind, etwa bei elektrischen Geräten oder magnetischen Vorrichtungen, können Kohlenstoffstahlschrauben leicht magnetisiert und zur Herstellung einer starken magnetischen Verbindung verwendet werden. Allerdings können die magnetischen Eigenschaften von Kohlenstoffstahlschrauben in manchen Fällen auch ein Nachteil sein. Beispielsweise kann bei elektronischen Geräten oder empfindlichen Instrumenten das Vorhandensein eines Magnetfelds den Betrieb der Geräte beeinträchtigen.
Edelstahlschrauben
Edelstahl ist ein weiteres beliebtes Material für DIN931-Außensechskantschrauben, insbesondere bei Anwendungen, bei denen Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist. Es gibt verschiedene Arten von Edelstahl, die in austenitische, ferritische und martensitische Qualitäten eingeteilt werden.
- Austenitischer Edelstahl: Austenitischer Edelstahl, z. B. Güteklasse 304 und 316, ist nicht magnetisch oder nur schwach magnetisch. Dies liegt daran, dass die Kristallstruktur von austenitischem Edelstahl kubisch flächenzentriert (FCC) ist, was eine einfache Ausrichtung der magnetischen Domänen nicht ermöglicht. Daher haben Bolzen aus austenitischem Edelstahl eine magnetische Permeabilität, die der eines Vakuums nahe kommt, wodurch sie für Anwendungen geeignet sind, bei denen nichtmagnetische Eigenschaften unerlässlich sind, beispielsweise in MRT-Geräten, Geräten zur Lebensmittelverarbeitung und elektronischen Geräten.
- Ferritischer und martensitischer Edelstahl: Ferritische und martensitische Edelstahlsorten sind dagegen magnetisch. Ferritischer Edelstahl hat eine kubisch raumzentrierte (BCC) Kristallstruktur, die die Ausrichtung magnetischer Domänen ermöglicht, was zu einer relativ hohen magnetischen Permeabilität führt. Martensitischer Edelstahl ist aufgrund seiner martensitischen Mikrostruktur, die während der Wärmebehandlung entsteht, auch magnetisch. Diese Arten von Edelstahlschrauben werden häufig in Anwendungen verwendet, bei denen sowohl Korrosionsbeständigkeit als auch magnetische Eigenschaften erforderlich sind.
Schrauben aus legiertem Stahl
Schrauben aus legiertem Stahl werden durch Zugabe verschiedener Legierungselemente zu Kohlenstoffstahl hergestellt, um dessen mechanische Eigenschaften wie Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit zu verbessern. Die magnetische Permeabilität von Schrauben aus legiertem Stahl hängt von der Art und Menge der hinzugefügten Legierungselemente ab. Einige Legierungselemente wie Nickel und Mangan können die magnetische Permeabilität des Stahls verringern, während andere, wie Chrom und Molybdän, möglicherweise einen relativ geringen Einfluss auf die magnetischen Eigenschaften haben.
Bedeutung der magnetischen Permeabilität in verschiedenen Anwendungen
Die magnetische Permeabilität von DIN931-Außensechskantschrauben kann einen erheblichen Einfluss auf ihre Leistung in verschiedenen Anwendungen haben. Hier einige Beispiele:
Elektrische Anwendungen
In elektrischen Geräten wie Transformatoren, Motoren und Generatoren können die magnetischen Eigenschaften von Schrauben die Effizienz und Leistung des Geräts beeinflussen. Beispielsweise kann in einem Transformator der Einsatz von Magnetbolzen dazu beitragen, einen effizienteren Magnetkreis zu schaffen, Energieverluste zu reduzieren und die Gesamtleistung des Transformators zu verbessern. Andererseits kann das Vorhandensein von Magnetbolzen in elektronischen Geräten elektromagnetische Störungen (EMI) verursachen, die den Betrieb des Geräts stören können. In solchen Fällen werden nichtmagnetische Bolzen, beispielsweise aus austenitischem Edelstahl, bevorzugt.
Mechanische Anwendungen
Bei mechanischen Anwendungen können die magnetischen Eigenschaften von Bolzen für verschiedene Zwecke genutzt werden. Beispielsweise können in magnetischen Vorrichtungen magnetische Bolzen verwendet werden, um Teile während Bearbeitungs- oder Montagevorgängen an Ort und Stelle zu halten. Die starke magnetische Anziehungskraft zwischen den Bolzen und der Magnetbasis sorgt für eine sichere und stabile Verbindung und gewährleistet eine genaue Positionierung der Teile. Darüber hinaus können die magnetischen Eigenschaften von Schrauben in einigen Fällen auch für zerstörungsfreie Prüfungen genutzt werden, beispielsweise für die Magnetpulverprüfung, um Oberflächen- und oberflächennahe Fehler in den Schrauben zu erkennen.
Korrosionsanfällige Umgebungen
In korrosionsanfälligen Umgebungen, wie z. B. in Meeres- oder chemischen Verarbeitungsanlagen, ist die Wahl des Schraubenmaterials aufgrund seiner magnetischen Eigenschaften ebenfalls wichtig. Während Kohlenstoffstahlschrauben magnetisch sind und sich leicht magnetisieren lassen, sind sie auch anfälliger für Korrosion. Schrauben aus rostfreiem Stahl, insbesondere aus austenitischen Stählen, bieten eine bessere Korrosionsbeständigkeit, können jedoch unterschiedliche magnetische Eigenschaften aufweisen. Abhängig von den spezifischen Anforderungen der Anwendung muss ein Gleichgewicht zwischen Korrosionsbeständigkeit und magnetischen Eigenschaften berücksichtigt werden.
Abschluss
Die magnetische Permeabilität von DIN931-Außensechskantschrauben ist eine wichtige Eigenschaft, die vom Material abhängt, aus dem sie hergestellt sind. Schrauben aus Kohlenstoffstahl sind im Allgemeinen magnetisch, während Schrauben aus austenitischem Edelstahl nicht oder nur schwach magnetisch sind. Die Wahl des Bolzenmaterials auf der Grundlage seiner magnetischen Permeabilität sollte bei verschiedenen Anwendungen sorgfältig abgewogen werden, um eine optimale Leistung sicherzustellen.
Als Lieferant von DIN931-Außensechskantschrauben bieten wir eine breite Palette an Materialien an, um den vielfältigen Anforderungen unserer Kunden gerecht zu werden. Ganz gleich, ob Sie magnetische Bolzen für elektrische Anwendungen oder nichtmagnetische Bolzen für elektronische Geräte benötigen, wir können Ihnen das richtige Produkt liefern. Neben DIN931-Außensechskantschrauben liefern wir auch andere Arten von Schrauben, wie zStehbolzen-Gewindestange,DIN3570 U-Bolzen, UndDIN933 Außensechskantschraube.
Wenn Sie Fragen zur magnetischen Permeabilität unserer Bolzen haben oder Hilfe bei der Auswahl des richtigen Produkts für Ihre Anwendung benötigen, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir sind hier, um Sie bei Ihren Beschaffungsbedürfnissen zu unterstützen und sicherzustellen, dass Sie Schrauben von bester Qualität zu wettbewerbsfähigen Preisen erhalten.
Referenzen
- „Magnetismus und magnetische Materialien“ von David Jiles.
- „Materials Science and Engineering: An Introduction“ von William D. Callister, Jr. und David G. Rethwisch.
- Normvorgaben DIN 931.