老君，别烧了！俺老孙的铁棒要生出磁性来了！

磁铁在我们生活中的应用非常广泛了，普通到一块冰箱贴，还有更细微的虽然不显眼但其实无处不在的电子元件，例如耳机里的磁铁，还有小时候觉得超级高大上的磁悬浮地球仪！

再到上海的磁悬浮列车，去上海还特地要跑去体验，感觉没有动车快和稳……

这么多磁铁，难道都是大自然的矿藏（四氧化三铁）吗？当然不是啦，今天我们就来一起看人工各类磁铁的制造！先来看看人工生磁的原理——

造磁的原理

19 世纪初，法国物理学家阿拉戈和吕萨克发现，当电流通过其中有铁块的绕线时，铁块会发生磁化，这是电磁铁原理的最初发现。我们在中学课本里学过，给一段导体通电，导体周围会产生磁场，利用下图的右手定律可以判断磁场的方向。这也是人造磁铁的基本原理。

为了理解的更清楚，我们来看这几个分解步骤：

1.普通的铁、钴、镍这些金属是没有磁性的，我们可以把它的内部看做有许多无规律的小磁针（原磁体）。

2.在一般状态下，小磁针的排列非常紊乱，磁性相互抵消，因此总磁性为 0 ；一旦通电后，小磁针在电流产生的外部磁场作用下会变得规律排布，从而产生了整体的磁性！

3.当磁场消失时，有的物体的小磁针在内部热运动下会恢复了杂乱无序，而有些物体的小磁针依然井然有序，因此“永久的”具有了磁性，这就是永磁体。

砂型铸造

首先在来看一眼砂模，里面已经给磁铁造型留出了空间。

接着在砂模里接满砂子，再把表面抹抹平。

这里使用的是化学硬化砂，混砂时已经加入了粘结剂和其他辅加物，只是先还不加硬化剂。到接下里的造型环节，就直接用机器打进气态的硬化剂，这物质一弥散在砂型里，粘结剂就能发生分子聚合，进而成为立体结构的物质。也就是说，砂型会像下图一样硬化，你现在取出这个砂型，可不会松散。

各种不同造型的模具，就是多个磁铁模型，留的空间等之后金属浇筑好就是最后磁铁的形状了~

磁铁原料

磁铁的原材料是铜、钴、镍、铁、铝、钛等，再加入硫磺，把各色金属统统倒进电磁炉里 1600℃ 烧至熔化，成液体。

铸造成型

接着把溶化的液体倒入之前制造好、堆叠成摞的砂模中，原来的中空设计就让这一摞的砂模统统被高温金属液体充满了。

由于之前砂模成型打入的气体是易燃的，所以，燃烧吧！热情的砂模！

把燃烧的砂模推到另一边，用大锤敲击，附着在成型金属上的砂模被敲落，易燃气体也会尽情燃烧。

接着用大电扇顶着吹，让未充磁的金属块们尽快冷却。

铸造后的金属还没有磁性，只是普通的金属材料，那就用磁铁把金属从砂块中分离出来。

圆环磁铁

电动马达中会用到环形中空的磁铁，除了模型的区别，当然加磁的方法也有些不同。先把金属环一个个套上铜管。

然后放入一个更大的金属管中，把空的部位用沙土填充好，再在两端管口用混粘土封口。

再把管子放入一个电炉中加热到通红，这是为了让管子内的金属打破防御，接下来加磁会更加容易。之后工人在铜管中插入一根金属棍，并用夹钳固定。

铜管则会被浸入到水中降温，防止溶化。与此同时，在这个圆柱体中传输低压的高电流。

接着工匠把冷却后管子的封装敲破，取出来里面的圆环金属，此时金属已经微微磁化，确立了磁场的方向。

打磨环节

之后工人们会把磁铁的内内外外、边边角角都磨平。

虽然此时有一点点磁化了，但实质上还是没有什么卵用……还得继续加磁性！

继续加磁

之前微弱的磁场只是设定了正确的磁场方向，加磁后才是真正的磁铁。这台机器就是能把电磁电流传递到磁铁上，先前磁场微弱的毫无吸力的磁铁，如今变得需要用力才能拔离。 （怎么说呢，不禁令人想起“当年你对我爱搭不理，现在我让你高攀不起”……）

轻轻一吸，就吧嗒扣上啦~一块磁铁这才算完全做好。

校对：Cast + 江小丧

文中 Gif 截取自 Discovery《How it's Made》S10E01

本文经授权转载自

有趣的制造（ID：MadeWithFun）

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