Gesinterte Magnete

Magnete besitzen faszinierende physikalische Eigenschaften. Als die Magnet-Experten nutzen wir diese Eigenschaften, um daraus individuelle technische Magnetlösungen für unterschiedlichste Aufgabenstellungen zu entwickeln. Gesinterte Magnete kommen in unterschiedlichen Anwendungen zum Einsatz. Beispielsweise werden Seltenerdmagnete verwendet, wenn höchste Magnetkräfte auf kleinstem Raum gefordert sind. Hartferritmagnete erfüllen dagegen höchste Anforderungen an die Beständigkeit.

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Magnetfeldberechnung

01Gesinterte Magnete


Bei den gesinterten Magneten befindet sich das Magnetmaterial in seiner leistungsstärksten Zusammensetzung. Dem Grundwerkstoff (z.B. NdFeB) gesinterter Magnete wird kein weiteres Material beigemischt. Sie stehen im Gegensatz zu den heute weitverbreiteten kunststoffgebundenen Magneten.

In gesinterter Form erreichen Magnete ihre stärkste Anziehungskraft (Remanenz) und ihre höchste Beständigkeit (Koerzitivfeldstärke), sie sind also am leistungsfähigsten. Dabei sind vor allem die Homogenität sowie die Beständigkeit ein Merkmal für gute Qualität. Unterschieden wird bei den gesinterten Magneten zwischen den robusten Hartferritmagneten und den leistungsfähigen Seltenerdmagneten.

Im Unterschied zu gesinterten Magneten sind bei kunststoffgebunden gepressten Magneten bereits wesentlich filigranere Geometrien herstellbar. So können z.B. dünnwandige Ringe mit Ø 27 x Ø 24 x 30 mm und Durchmesser-Toleranzen von lediglich ca. ±0,05 mm gefertigt werden. In der Regel ist danach keine mechanische Bearbeitung mehr erforderlich. Bei besonders hohen Anforderungen können die Magnete allerdings auch auf engere Toleranzen geschliffen werden.

02Gesinterte Hartferritmagnete

Hartferritmagnete werden aus Eisenoxid und Barium- bzw. Strontiumcarbonat hergestellt. Dazu werden die einzelnen Rohstoffe nach Rezeptur gemischt, granuliert und kalziniert (vorgesintert). Über verschiedene Zwischenphasen entsteht eine Hexaferritphase (BaFe12O19 bzw. SrFe12O19). Das vorgesinterte Granulat wird aufgemahlen und kann anschließend nass oder trocken im Magnetfeld (anisotrop) oder ohne Magnetfeld (isotrop) verpresst und gesintert werden. Als keramische Werkstoffe besitzen Hartferrite hinsichtlich Härte und Sprödigkeit die entsprechenden mechanischen Eigenschaften. Eine Bearbeitung ist z. B. durch Schleifen mittels Diamantscheiben möglich.

 

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03MAGNETISCHE UND MECHANISCHE KENNDATEN

Ein typisches Datenblatt für einen Permanentmagnetwerkstoff enthält dessen wesentliche magnetische und mechanische Kenndaten. 
Die magnetischen Kenndaten werden üblicherweise nach DIN EN 60404-5 gemessen. 
Neben den magnetischen Werten enthält das Datenblatt noch die mechanische Eigenschaften wie die Dichte, Härte und Festigkeitswerte.

Zu den magnetischen Kenndaten

04Weitere Produktinformationen

Werkstoff

Keramischer Werkstoff

Herstellungsverfahren

Press- und Sinterprozess in oxidierender Atmosphäre.

Rohstoffvorkommen

Die wesentlichen Bestandteile der Hartferritmagnete sind Eisenoxid und Barium- bzw. Strontiumcarbonat. Eisenoxid und die Erdalkalien Barium und Strontium sind in der Natur in ausreichenden Mengen vorhanden. Weiterhin entsteht Eisenoxid bei der industriellen Verarbeitung von Stahl.

Prägnante Eigenschaften

Hartferritmagnete zeichnen sich besonders aus durch:

günstigen Rohstoff
sehr gute Korrosions- und chemische Beständigkeit 
leichte Magnetisierbarkeit

05Der Weg vom Rohstoff zum Hartferritmagneten

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Produktionsablauf

  1. Eisenoxid und Barium- oder Strontiumcarbonat
  2. Rohstoffeingangsprüfung
  3. Mischen
  4. Vorsintern
  5. Mahlen
  6. Nasspressen im Magnetfeld (anisotrope Magnete)
  7. Trocknen/Granulieren
  8. Axial- und Querfeldpressen im Magnetfeld (anisotrope Magnete)
  9. Pressen ohne Magnetfeld (isotrope Magnete)
  10. Sintern
  11. Magnetisieren, Markieren, Beschichten nach Kundenwunsch
  12. Warenausgangskontrolle

02Gesinterte Seltenerdmagnete

Seltenerdmagnete bestehen hauptsächlich aus intermetallischen Verbindungen von Seltenerdmetallen (Samarium, Neodym) und Übergangsmetallen (z. B. Cobalt, Eisen). Im Unterschied zu Hartferritmagneten erfolgt das Mahlen, Pressen und Sintern unter Schutzgas-Atmosphäre. Die Magnete werden entweder im Ölbad (isostatisch) oder im Werkzeug (axial oder diametral) gepresst. Danach lassen sie sich z. B. durch Schleifen an Diamantscheiben weiterbearbeiten. 

 

Wichtige Grundlegierungen für Seltenerdmagnete sind Samarium-Cobalt (SmCo) und Neodym-Eisen-Bor (NdFeB). Die Mikrostruktur von gesinterten NdFeB-Werkstoffen ist gekennzeichnet durch Nd2Fe14B-Körner als magnetische Hauptphase und intermetallische Korngrenzphase. Bei herkömmlichen NdFeB-Werkstoffen besteht die Korngrenzphase aus korrosionsanfälligem, freien Neodym. Bei unseren NdFeB-Werkstoffen wird dieses freie Neodym soweit wie möglich durch eine stabile intermetallische Phase ersetzt und korrosionsstabilisiert. Dadurch sinkt die Korrosionsanfälligkeit der Werkstoffe deutlich. NdFeB ist prinzipiell gegenüber den meisten Lösungsmitteln relativ stabil, auf Salze und Säuren reagiert es stark korrodierend. Wasserstoff versprödet den Werkstoff. Die korrosionsstabilisierten NdFeB-Magnete sind für viele Anwendungen ungeschützt einsetzbar.

 

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03MAGNETISCHE UND MECHANISCHE KENNDATEN

Ein typisches Datenblatt für einen Permanentmagnetwerkstoff enthält dessen wesentliche magnetische und mechanische Kenndaten. 
Die magnetischen Kenndaten werden üblicherweise nach DIN EN 60404-5 gemessen. 
Neben den magnetischen Werten enthält das Datenblatt noch die mechanische Eigenschaften wie die Dichte, Härte und Festigkeitswerte.

Zu den magnetischen Kenndaten

04Weitere Produktinformationen

Werkstoff

Metallischer Werkstoff

Herstellungsverfahren

Press- und Sinterprozess unter Schutzgas.

Rohstoffvorkommen

Die wesentlichen Bestandteile bei SmCo sind Samarium und Cobalt, bei NdFeB Neodym und Eisen. Die Seltenerdmetalle Samarium und Neodym sind in Form von Erzen reichlich vorhanden und sind im Periodensystem den seltenen Erden zugeordnet. Cobalt ist als natürlicher Rohstoff ebenfalls in ausreichenden Mengen vorhanden.

Rohstoffgewinnung

Neodym, Samarium und Cobalt werden in verschiedenen Gebieten der Erde abgebaut.

Prägnante Eigenschaften

Seltenerdmagnete weisen eine sehr hohe Energiedichte auf und finden immer dann ihren Einsatz, wenn höchste Kräfte bzw. höchste magnetische Flussdichten auf kleinstem Raum gefordert sind. Durch die hohen Energiedichten ist eine Miniaturisierung z. B. im Bereich Sensortechnik oder eine Reduzierung der Baugruppengröße z. B. im Motorenbau möglich.

05Der Weg vom Rohstoff zum Seltenerdmagneten

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Produktionsablauf

  1. Legierung
  2. Werkstoffeingangsprüfung
  3. Brechen und Sieben
  4. Mahlen
  5. Mischen
  6. Isostatisches Pressen
  7. Axial- und Querfeldpressen mit Magnetfeld
  8. Sintern
  9. Oberfläche bearbeiten (Schleifen/Sägen)
  10. Magnetisieren. Markieren, Beschichten nach Kundenwunsch
  11. Warenausgangskontrolle

06Weitere Produktbereiche

Die Aufgabenstellung unserer Kunden sind vielfältig; ebenso unser Produktportfolio. Mehr als 5.000 individuell entwickelte Produkte stehen für Qualität und Zuverlässigkeit.

 

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Kunststoffgebundene,
gepresste Magnete

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Kunststoffgebundene,
gespritzte Magnete

Mehr

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Kunststoff- und
Kunststoffverbunteile

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Baugruppen

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Haftmagnete

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07Ihre Ansprechpartner

Sie haben eine Frage? Sprechen Sie uns an. Wir helfen Ihnen gerne weiter.

Zu den Kontakten

Anschrift

Max-Planck-Straße 15
D-78713 Schramberg-Sulgen

Tel:  +49 7422 519-0
Fax: +49 7422 519-1100
info@ms-schramberg.de

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