Jenis Bahan Magnet dan Karakteristiknya

Magnet digunakan secara luas dalam berbagai produk dan aplikasi, mulai dari motor, generator, peralatan rumah tangga, hingga media penyimpanan magnetik. Setiap jenis magnet memiliki karakteristik yang berbeda, sehingga pemilihannya harus disesuaikan dengan lingkungan dan kondisi penggunaannya. Oleh karena itu, memahami jenis dan sifat bahan magnetik menjadi penting agar dapat menentukan magnet yang memberikan kinerja terbaik.Apa Itu Keranjang Dorong (Cage Trolley / Roll Trolley)?

 

Keranjang dorong (cage trolley) adalah jenis troli yang dilengkapi dengan rangka baja berbentuk kisi atau jaring di tiga sisi. Umumnya, bagian bawahnya dilengkapi dengan roda (caster) sehingga mudah untuk dipindahkan.

 

Karena adanya dinding kisi, barang yang dibawa tidak mudah jatuh atau terguling, sehingga sangat stabil untuk mengangkut barang-barang yang tinggi atau dalam jumlah banyak. Troli ini juga sering digunakan di area penyortiran barang karena memudahkan pemindahan dan pengelompokan.

Jenis Bahan Magnetik

Bahan magnetik adalah logam yang memiliki sifat kemagnetan dan digunakan sebagai material utama pada berbagai produk yang memanfaatkan magnet. Secara umum, bahan ini dibagi menjadi tiga kategori:

 

  • Hard magnetic material (magnet keras)
  • Soft magnetic material (magnet lunak)
  • Magnetostrictive material (bahan yang bentuknya dapat berubah karena medan magnet)

 

Setiap jenis memiliki karakteristik yang berbeda, seperti kekuatan magnet, ketahanan terhadap panas, karat, maupun benturan. Bahan magnetik banyak digunakan dalam produk seperti magnet permanen dan media penyimpanan magnetik.

 

Pada penjelasan berikut, jenis-jenis utama bahan magnet akan dibahas beserta karakteristiknya, dengan kinerja yang ditampilkan dalam skala evaluasi tiga tingkat (semakin besar angkanya, semakin tinggi performanya).

Magnet Rare Earth (Magnet Tanah Jarang)

Magnet rare earth terbuat dari unsur tanah jarang seperti Neodymium (Nd) atau Samarium–Kobalt (SmCo). Magnet ini memiliki kekuatan magnet yang sangat tinggi dibanding jenis magnet lain dan banyak digunakan pada perangkat elektronik, motor listrik, serta peralatan industri. Namun, magnet rare earth sensitif terhadap panas dan korosi, sehingga memerlukan perlindungan khusus dalam penggunaannya. Berikut penjelasan lengkapnya: 

 

1. Neodymium–Besi (NdFe) Series

Penggunaan utama: Motor pada mobil hybrid, mobil listrik, dan berbagai perangkat elektronik.

 

Magnet ini memiliki energi magnetik yang sangat tinggi, bahkan hingga 10 kali lebih kuat dibandingkan magnet ferrite. Sifatnya keras sehingga lebih tahan terhadap keretakan dan tidak mudah pecah. Kekurangannya, magnet ini kurang tahan panas dan mudah berkarat. Namun, kelemahan tersebut bisa diatasi dengan menambahkan lapisan pelindung (coating). Dari sisi harga, magnet ini tergolong mahal karena termasuk kategori rare earth magnet, meskipun masih lebih murah dibanding jenis rare earth lainnya.

 

Penilaian kinerja:

  • Kekuatan magnet: 3
  • Stabilitas: 3
  • Ketahanan suhu: 1
  • Kekuatan mekanis: 2
  • Biaya: 1

 

2. Samarium–Kobalt (SmCo) Series

Penggunaan utama: Kendaraan bermotor, komponen otomotif, perangkat elektronik, dan lain-lain.

 

Magnet ini memiliki kekuatan yang tinggi, meskipun masih di bawah Neodymium. Keunggulannya terletak pada ketahanan terhadap suhu tinggi serta daya tahan terhadap korosi, sehingga tidak mudah berkarat. Namun, magnet ini memiliki beberapa kekurangan, antara lain harga yang lebih mahal dibanding Neodymium dan sifat yang cenderung kurang stabil. Selain itu, magnet ini bersifat rapuh, sehingga sulit diproses secara mekanis, seperti dipotong atau dibentuk ulang.

 

Penilaian kinerja:

  • Kekuatan magnet: 3
  • Stabilitas: 3
  • Ketahanan suhu: 2
  • Kekuatan mekanis: 1
  • Biaya: 1

 

Tentang Suhu Penggunaan dan Daya Tarik Magnet Rare Earth
Magnet rare earth cukup sensitif terhadap panas. Semakin tinggi suhu, daya tariknya akan menurun cukup signifikan. Jika pada suhu 20℃ kekuatan magnet dianggap 100%, maka pada 100℃ turun menjadi sekitar 95%, dan pada 200℃ tinggal sekitar 85%.

 

  • Magnet Neodymium–Besi (NdFe)
    Umumnya hanya dapat digunakan pada suhu di bawah 80℃. Bahkan, jika suhunya melebihi 60℃, kekuatan magnet bisa berkurang secara permanen meskipun suhunya kembali normal.

 

  • Magnet Samarium–Besi (SmCo)
    Magnet ini lebih tahan panas dibanding magnet ferrite. Untuk penggunaan sesaat (spot), dapat digunakan hingga 200℃. Namun, jika digunakan secara terus-menerus, batas aman sebaiknya tidak lebih dari 150℃ agar kualitas magnet tetap terjaga.

Magnet Alnico

Penggunaan utama: Instrumen atau alat ukur.

Magnet ini terbuat dari campuran aluminium, nikel, dan kobalt, dan diproduksi melalui proses pengecoran. Keunggulannya terletak pada ketahanan terhadap perubahan suhu, kemampuannya digunakan pada suhu tinggi, serta kekuatan mekanis yang baik, sehingga tidak mudah retak atau pecah. Karena sifat-sifat ini, magnet Alnico banyak digunakan pada berbagai instrumen atau peralatan ukur.

 

Namun, magnet ini memiliki kelemahan berupa gaya koersif yang rendah, sehingga mudah kehilangan kemagnetannya bila terkena benturan atau pengaruh eksternal lainnya.

 

Penilaian kinerja:

  • Kekuatan magnet: 2
  • Stabilitas: 1
  • Ketahanan suhu: 3
  • Kekuatan mekanis: 3
  • Biaya: 2

 

Tentang Suhu Penggunaan dan Daya Tarik Magnet Alnico
Dibandingkan dengan bahan magnet lainnya, Alnico memiliki ketahanan terhadap suhu yang sangat baik. Pada suhu sekitar 400℃, daya magnetnya hampir kembali seperti semula, dan magnet ini dapat digunakan pada suhu hingga sekitar 450–500℃.

 

Jika daya tarik magnet pada suhu 20℃ dianggap 100%:

 

  • Pada 100℃ → sekitar 96%
  • Pada 200℃ → sekitar 93%
  • Pada 300℃ → sekitar 89%

Magnet Ferrite

Penggunaan utama: motor kecil, speaker, pita magnetik, dan berbagai perangkat elektronik.

Magnet ferrite merupakan jenis magnet sinter yang paling umum, terbuat dari serbuk oksida besi sebagai bahan utamanya. Magnet ini banyak digunakan di berbagai bidang karena memiliki gaya koersif yang tinggi dan harga yang relatif murah, sehingga sangat cocok untuk produksi massal dengan ukuran standar.

 

Bahan dasarnya berupa serbuk sebelum diproses, sehingga memberikan fleksibilitas tinggi dalam pembentukan. Namun, sifat magnet ferrite yang rapuh, mirip keramik, membuatnya mudah pecah. Akibatnya, proses pemotongan atau pengeboran menjadi sulit dan memerlukan perhatian khusus.

 

Penilaian kinerja:

  • Kekuatan magnet: 1
  • Stabilitas: 2
  • Ketahanan suhu: 1
  • Kekuatan mekanis: 2
  • Biaya: 3

 

Tentang Suhu Penggunaan dan Daya Tarik Magnet Ferrite
Magnet ferrite sangat rentan terhadap panas, sehingga mudah kehilangan daya magnetnya. Jika pada suhu 20℃ kekuatannya dianggap 100%, maka pada 50℃ turun menjadi sekitar 85%, pada 100℃ sekitar 70%, dan bahkan menurun drastis hingga kurang dari 40% pada 200℃.

 

Setelah melewati suhu 100℃, penurunan ini bersifat permanen, sehingga magnet ferrite tidak dapat kembali ke kondisi semula meskipun telah didinginkan kembali ke suhu normal.

Karakteristik Magnet

Jenis magnet yang telah dibentuk dapat dibedakan menjadi dua sifat kemagnetan, yaitu isotropik dan anisotropik, yang ditentukan oleh metode pembuatannya.

 

  • Magnet isotropik: contohnya magnet plastik, magnet karet isotropik, dan magnet ferrite isotropik.
  • Magnet anisotropik: contohnya magnet rare earth, magnet karet anisotropik, dan magnet ferrite anisotropik.

 

Dari kedua jenis ini, magnet ferrite adalah yang paling umum digunakan. Magnet ferrite diproduksi dengan menekan bubuk material hingga menjadi padat. Apabila proses pembentukan dilakukan dengan bantuan medan magnet, hasilnya adalah magnet anisotropik. Sebaliknya, jika dibuat tanpa medan magnet, akan terbentuk magnet isotropik.

 

Lalu, apa saja karakteristik masing-masing jenis magnet tersebut?

 

Magnet Anisotropik

Jenis Bahan Magnet dan Karakteristiknya Magnet anisotropik dibuat dengan bantuan medan magnet luar saat proses pembentukan, sehingga arah kutub utara (N) dan selatan (S) sejajar. Hal ini membuat magnet hanya bekerja pada satu arah tertentu. Keunggulannya adalah memiliki gaya tarik yang kuat dan stabil, namun kelemahannya tidak dapat bekerja ke banyak arah. Magnet jenis ini umumnya digunakan pada speaker, peralatan elektronik, dan produk industri.

 

Magnet Isotropik

Jenis Bahan Magnet dan Karakteristiknya Magnet isotropik dibuat tanpa pengaruh medan magnet luar, sehingga arah kutub utara (N) dan selatan (S) tersebar secara acak. Magnet ini dapat dimagnetisasi ke segala arah dan bekerja sama kuat di semua sisi. Meski demikian, kekuatannya lebih rendah dibanding magnet anisotropik. Magnet isotropik banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada alat tulis, aksesoris, atau tanda pengemudi pemula pada mobil.

Ringkasan

Pemilihan magnet untuk produk berbasis kemagnetan tidak bisa hanya didasarkan pada daya tariknya. Jenis material dan metode pembuatannya sangat memengaruhi karakteristik magnet yang dihasilkan. Oleh karena itu, pemilihan magnet harus dilakukan dengan cermat agar sesuai dengan kebutuhan dan fungsi produk yang akan digunakan.

 

Sumber : monotaro.com