Grundlagen

Es ist schon faszinierend, da existiert eine Kraft, die man weder sehen, fühlen noch in irgendeiner Weise „begreifen“ kann. Sie steuert, treibt an, fixiert und beeinflußt biologische Prozesse.

Wie können wir den Magnetismus verstehen bzw. beschreiben? Die Definition beruht auf Grundlagen der Elementarphysik.

Eine verständliche Beschreibung ist deshalb nur über ein stark vereinfachtes Modell möglich. In der Physik wird der Elektromagnetismus als eine der vier Urkräfte beschrieben und als „lang reichweitige Kraft“ bezeichnet. Die Elektronen tauschen hierbei über Botenteilchen (virtuelle Photonen) Informationen über ihren
Ladungszustand aus.

Historisches

Die Existenz des Magnetismus war bereits den Griechen im 5. Jh. v Chr. bekannt. Die Namensgebung wird aus der griechischen Mythologie abgeleitet, in der man sich auf den Fundort von magnetischem Eisenerz in der thessalischen Stadt Magnesia sowie auf den Namen eines griechischen Schäfers (Magnetes) bezieht. In China wurde im 2.-Jh.-n.-Chr. die Existenz magnetischer Nadeln beschrieben.

Die erste praktische Anwendung fand der Magnetismus wohl in der Form des Kompasses. Doch erst die industrielle Herstellung von Magnetwerkstoffen ermöglichte die Entwicklung der Magnettechnik. Ein wichtiges Datum für das uns heute bekannte Anwendungsspektrum stellt die Entdeckung der Beziehung zwischen Magnetismus und Elektrizität durch Hans Chr. Oersted im Jahre 1820 dar. In der Folge gelang es, erste Permanentmagnete (kohlenstoffhaltige Stähle) herzustellen, die ihren Einsatz vorzugsweise in der Elektrotechnik (Dynamos, Elektromotore) fanden.

Anfang des 20.Jahrhunderts wurde durch die Forschungsarbeiten von Curie, Longerin, Weiss der Grundstein für die Entwicklung neuer industriell nutzbarer Werkstoffe gelegt. Der Alnico-Magnet (Ni-Co-Al-Fe) gilt als Durchbruch dieser Bemühungen (1932). Dieser permanentmagnetische Werkstoff zeichnete sich durch
bedeutend gesteigerte Energiedichte und höhere magnetische Stabilität aus.

Hartferrite stellten in der Folge einen weiteren Entwicklungsschritt im Hinblick auf gesteigerte Koerzitivfeldstärke und günstigere Materialpreise dar. Seit den 60iger Jahren stellen sie aufgrund des sehr guten Preis– / Leistungsverhältnisses das Hauptvolumen der eingesetzten Magnetwerkstoffe.

Das Leistungspotential von Magneten stieg in den 80iger Jahren innerhalb kürzester Zeit durch die Entwicklung neuer Werkstoffe auf Samarium-Cobalt- und Neodym – Eisen– Basis um den Faktor 10 und erreicht heute den Faktor 16 in Bezug auf das Energieprodukt. Die ständig steigenden Anforderungen drängen zu neuen Entwicklungen.

Permanentmagnete

Der für den Bereich der Permanentmagnete verantwortliche Ferromagnetismus entspringt dem „Spin“ (der Eigenrotation) der Elektronen.

In einem Permanentmagneten sind die Rotationsebenen der einzelnen Elektronen in einer Richtung „fixiert“. Hierbei bestimmt die Masse der atomaren „Einzelmagnete“, in Bezug auf das Volumen, die Stärke des nach außen wirksamen Magnetfeldes. Hieraus folgert, daß keine „Magnetkraft“ gespeichert oder erzeugt wird, sondern über eine Gleichrichtung (Orientierung) des vorhandenen Potentials in eine geordnete Formation erfolgt.

Die Magnetisierung eines Stoffes erfolgt über das Anlegen eines externen Magnetfeldes (vorzugsweise erzeugt in einer Stromspule mit oder ohne Fe – Metall – Joch). Im Gegensatz zu para – und diamagnetischen Stoffen besitzen permanentmagnetische Materialien die Eigenschaft, die während des Magnetisierens erstellte Ausrichtung der Elektronen – Rotationsebenen mehr oder weniger gut beizubehalten.

Durch intensive Materialforschungen ist es gelungen, Werkstoffe zu entwickeln, bei denen die Dichte sowie die Stabilität der Orientierung der atomaren Einzelmagnete extrem gesteigert wurde.

Natürliche Erscheinungsformen

Der Magnetismus ist eine natürliche Erscheinungsform. Seit jeher entwickelt sich das Leben auf unserem Planeten unter dem Einfluß des Erdmagnetfeldes. Einige Tiere nutzen dies zur Orientierung (z. B. Tauben, Thunfische). Im menschlichen Gehirn wurde körpereigenes Magnetit nachgewiesen. Ob hierauf ein vielleicht verschütteter oder nur noch rudimentär vorhandener „innerer Kompaß“ beruht? Von entscheidender Bedeutung ist sicher der Schutz durch die Magnetosphäre.

Durch Anreicherung von atomaren Gas-Teilchen, im Van – Allen – Gürtel, wird die kosmische Strahlung, die die Erdoberfläche erreicht, stark reduziert. Durch den Sonnenwind erfährt das Erdmagnetfeld eine Deformation mit einer Ausdehnung auf der sonnenabgewandten Seite bis zu mehreren Millionen Kilometern.

Von der Erde aus lassen sich magnetisch beeinflußte Prozesse in Form von Polarlichtern und Sonnenprotuberanzen beobachten. Analog kann man die Erde mit einem riesigen Magneten vergleichen, wobei der Feldlinienverlauf bezeichnenderweise über die „Pole“ verläuft. Der Ursprung des Erdmagnetfeldes wird aus der Rotation des flüssigen Erdkerns (bestehend aus Nickel-Eisen) erklärt. Dabei gleichen sich die Rotationsebenen der Elektronen an und erzeugen ein schwaches, jedoch aufgrund des hohen Polabstandes sehr weitreichendes Magnetfeld.

Bei den stärksten bekannten Objekten mit einer weitreichenden Magnetkraft handelt es sich um „Magnetare“. Über 100.000 Kilometer Distanz würden diese Sterne eine Dampfwalze magnetisch anziehen.

Übrigens

Mit dem Begriff „Magnet“ werden in der Praxis zum Teil unterschiedliche Produkte verbunden:
hartmagnetische Stoffe (Permanentmagnete, wie beschrieben)
weichmagnetische Stoffe (z.B. Ferritkerne, die nur unter Einfluß eines externen Magnetfeldes ein starkes Magnetfeld aufbauen)
Elektro–Magnete (Systeme mit Stromleitern, die bei Stromfluß ein Magnetfeld aufbauen)

Stoffe können nach ihrem Verhalten in einem angelegten Magnetfeld klassifiziert werden.

Grundlage

Alle Stoffe und Elemente verfügen aufgrund ihrer Existenz über eine magnetische Komponente. In unserer Wahrnehmung merken wir dies nicht. Der Mensch ist hierfür ein gutes Beispiel. Kernspin – Tomographen nutzen das Magnet – Resonanz – Verhalten von Wasserstoff – Atomen in unserem Körper.

In der Praxis

Auf den ersten Blick erscheint eine Definition sehr einfach. In der Praxis könnte man unterscheiden zwischen Stoffen, die von Permanentmagneten angezogen(magnetisch) und nicht angezogen (nicht magnetisch) werden. Aber selbst bei einfachster Betrachtung sollte die Gruppe der stromleitenden Stoffe, im Einflußbereich sich bewegender Permanentmagnete, berücksichtigt werden.

Paramagnetismus

Paramagnetische Materialien werden nur extrem schwach von beiden Polen eines Magneten angezogen (in der Praxis gelten diese Materialien als unmagnetisch).

Diamagnetismus

(z.B. Wismut, Graphit, Helium, Wasser) Diamagnetische Stoffe stoßen sich von beiden Polen eines Magneten ab. Alle Stoffe sind diamagnetisch. Der Effekt ist jedoch extrem schwach und wird in den meisten Stoffen von anderen magnetischen Eigenschaften überlagert (in der Praxis gelten diese Materialien als unmagnetisch). Mit diamagnetischen Stoffen können unter Einfluß hoher magnetischer Feldstärken interessante Effekte (Levitation) erzielt werden.

Nicht-magnetische Stoffe

Hierzu zählen Stoffe, wie z.B. Gas, Flüssigkeiten, organische Stoffe, Kunststoffe sowie alle Metalle, außer den in den Kapiteln weich – und hartmagnetische Stoffe beschriebenen Gruppen. Diese Stoffe reagieren nur unwesentlich auf ein magnetisches Feld und können im Hinblick auf den Permanentmagnetismus als nicht relevant betrachtet werden. Sie werden vom Magnetfeld (nahezu) ungehindert durchflossen, wie Luft oder ein Vakuum.

Eine isolierte, also abschirmende Eigenschaft besitzen sie nicht. Aufgrund ihres neutralen Verhaltens werden Materialien dieser Gruppe als Gehäuse für Magnete und Magnetsysteme verwendet. Bedeutender ist der Einsatz bei der Erzeugung von Strom (stromleitende Metalle), z.B. in Generatoren. Bewegt man einen Permanentmagneten über ein stromleitendes Material, wird in diesem ein E – Strom erzeugt. Das hieraus resultierende Magnetfeld steht in Repulsion zum angelegten externen Magnetfeld und bewirkt einen Bremseffekt (Wirbelstrombremse).

Ferromagnetismus

(z.B. Eisen-, Nickel, Cobalt) Ferromagnetische Materialien werden von beiden Polen eines Magneten angezogen.

Weichmagnetische Werkstoffe

Zu dieser Gruppe zählen hauptsächlich Eisen sowie Stoffe mit ähnlichem Verhalten, z.B.:
– Nickel und Cobalt
– Stahllegierungen (z.B. ST 37 o. ä.)
– Chrom – Nickelstahl (Nr. 1.4000 folgende)
– Weichferrite

Um eine magnetische Sättigung dieser Stoffe zu erreichen, genügt bereits eine geringe Feldstärke. Außerhalb eines magnetischen Feldes verlieren sie ihre Magnetwirkung (ein sehr geringer Restmagnetismus kann jedoch verbleiben). Anwendung finden einige dieser Materialien als Rückschlußbleche, Polschuhe und Gegenstücke (z.B. in Elektromotoren, Haftsystemen). Sie bewirken eine dem Lupeneffekt ähnliche Bündelung des Magnetfeldes. Weiterhin werden sie zur Abschirmung von Magneten eingesetzt

Permanentmagnetismus

(Werkstoffe siehe Folgeseiten)
Gleichnamige Pole stoßen sich ab, ungleichnamige Pole ziehen sich an.

Hartmagnetische Werkstoffe

Setzt man die unter der Bezeichnung Permanentmagnete bekannten Stoffe einem ausreichend starken Magnetfeld aus, so weisen diese nach Entfernen des externen Magnetfeldes ein eigenständiges, dauerhaftes Magnetfeld auf.

Auf der folgenden Seite erhalten Sie unter „Magnetwerkstoffe und ihre Charakterisierung“ genauere Informationen.

In kurzer Form erhalten Sie einen Einblick über wichtige Zusammenhänge und zu beachtende Rahmenbedingungen bei der Herstellung von Magnetwerkstoffen.

Die werkstoffspezifischen Daten sind innerhalb der Produktbeschreibungen dargelegt.

Magnetwerkstoff–Fertigung – Vollmaterial

Neben den in den Ablaufdiagrammen beschriebenen Fertigungsschritten bedingen einzelne Materialqualitäten spezielle Verfahren und Komponenten.

Als Basis dienen die erwähnten Rohstoffe, die als Legierung, in Pulver oder Barren vorliegen. Selten – Erd – Material wird sowohl durch Brechen und Mahlen, im Melt – Spin – Verfahren, als auch durch chemisches Cracken zu Pulver verarbeitet.

Hartferrit – Pulver wird aus Eisenoxid und Karbonaten gemischt und in Gesenkpressen geformt und anschließend gesintert. Vollmaterialien weisen nach der Fertigung, z.B. durch den Sinterprozess, im allgemeinen grobe Toleranzen auf und werden in der Regel durch Trennen und Schleifen weiterverarbeitet.

Die Magnetisierung erfolgt nach abgeschlossener Formgebung durch Impulsmagnetisierung mit Luftspulen oder z.B. bei multipolarer Magnetisierung durch Spulensysteme.

Stärker ausgeprägt ist bei Vollmaterial gegenüber Plastomagneten eine abweichende Dichtenverteilung im Material, dies wie weitere Einflüsse führen zu unterschiedlichen Feldstärken der einzelnen Pole. Eine Rotationssymmetrie der Magnetisierung, z.B. bei Zylindern, kann nicht vorausgesetzt werden.

Vorzugsrichtung (Anisotropie – Isotropie)

Wird bei der Fertigung eines Magnetwerkstoffes (Gießen, Pressen, Spritzpressen, Kalandrieren, Extrudieren) in der plastischen Phase des Materials ein externes Magnetfeld angelegt, und weisen die verwendeten Grundstoffe eine entsprechende Struktur auf, erzielt man eine Anisotropie des Permanentmagneten.

Bei gleichem Volumen ergibt sich hierdurch, z.B. bei Hartferriten, eine Steigerung um den Faktor 3 bis 4. Neben der vorgeschriebenen Technik über Magnetfelder besteht die Möglichkeit, durch mechanische Bearbeitung (Schlagen – Sm / Co (isostatisch) oder Walzen – Elastomere) eine sehr hochwertige Orientierung zu erzielen.

Kunststoffgebundene Permanentmagnete (in der Folge Plastomagnete) bestehen aus einem Kunststoffmaterial mit eingemischtem Magnetpulver.

Plastomagnete bieten hinsichtlich der Formgebung entscheidende Vorteile. Es lassen sich komplexe, filigrane und präzise Formteile fertigen.

Fertigung

Im Detail möchten wir Ihnen für den Bereich der kunststoffgebundenen Magnetwerkstoffe die einzelnen Prozesse aufzeigen.

Plastomagnete bestehen aus:
Magnetpulver
– Hartferritbasis
– NdFeB – Basis
Kunststoffmatrix
– Polyamid PA 6 bzw. PA 12 / Spritzen
– PPS / Spritzen
– Harze / Pressen
– Elastomere / Kalandrieren – Extrudieren

Die Verbindung von Kunststoff und Magnetpulver erfolgt durch Compoundieren in entsprechenden Einrichtungen.

Verarbeitung (Formgebung)

Abhängig von der gewünschten Formgebung sowie dem Matrixmaterial erfolgt der Fertigungsprozeß nach folgenden Verfahren:

Spritzen
Die Formgebung erfolgt auf modifizierten Kunststoffspritzmaschinen. Prinzipiell sind alle Möglichkeiten dieser Technik nutzbar. Zur Erzielung einer hohen Homogenität der Magnetisierung müssen unter anderem Abkühlungsprozessen sowie Druck-verhältnissen innerhalb des Spritzwerkzeugs besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden.

Pressen
Diese auf der Verwendung von Harzen basierende Technik erlaubt, bei moderaten Werkzeugkosten, Formteile zu fertigen, die in einem Preßvorgang herzustellen sind.

Kalandrieren
Zur Fertigung von Folien und Bändern werden Elastomere mit Hartferritpulver vermischt und anschließend ausgewalzt. Ringe und Zuschnitte können durch Stanzen hergestellt werden.

Extrudieren
Zur Fertigung von Profilbändern wird „Magnetgummi“ extrudiert.

Magnetisierung

Grundsätzlich wird Magnetpulver unmagnetisiert der Verarbeitung zugeführt. Die Magnetisierung erfolgt während oder nach dem Formgebungsprozeß. Je nach Material und Magnetisierung stehen folgende Vorgehensweisen zur Disposition:

Neoplast P (isotrop)
Magnetisierung nach der Formgebung

Feplast P (isotrop)
wahlweise im Spritzwerkzeug bzw. nach der Formgebung

Feplast P (anisotrop)
wahlweise im Spritzwerkzeug bzw. nach Entmagnetisierung in einem zweiten Arbeitsgang

Bramag NP (isotrop)
nach der Formgebung

Flexor 15 – 45 (anisotrop)
Hier wird die Anisotropie durch Kalandrieren erzeugt. Die Magnetisierung erfolgt nach der Formgebung.

Flexor Y (anisotrop / isotrop)
durch Anlegen eines Magnetfeldes während des Extrudierens

Optimierung

Neben dem Volumen sowie der Geometrie der Magnetfelder und der davon abhängigen Charakteristik des Magnetfeldverlaufs sind folgende Faktoren zu beachten:
– Magnetpulver–Qualität
– Füllgrad in der Kunststoffmatrix
– erzielte Dichte
– Struktur des Magnetpulvers (Fähigkeit zur Anisotropie)
– Qualität der erzielten Anisotropie
– Viskosität des verwendeten Kunststoffs
– Auslegung der Abmessungen
– Position des Anspritzpunktes

Die Abstimmung der einzelnen Optionen erfolgt nach dem Anforderungsprofil der Anwendung.

Die Magnetwerkstoffen zugeordneten und dargelegten Eigenschaften gelten für
idealtypische Geometrien.

Bitte beachten Sie Einflußfaktoren, wie z.B. die Temperatur.

Magnetische Eigenschaften

Die Beschreibung der magnetischen Eigenschaften eines Magnetwerkstoffes erfolgt über die Festlegung materialspezifischer, vergleichbarer Werte nach SI – Maßeinheiten. Ermittelt werden sie an Blöcken im Volumen zwischen 1 und 200 cm3.

Zur Visualisierung der Ergebnisse einer Prüfung bedient man sich des zweiten Quadranten (Entmagnetisierungskurve) einer durch einen Permagraphen aufgezeichneten Hystereseschleife (in der Regel bei ca. + 20°C). Bei Erstmagnetisierung eines Permanentmagneten wird durch Anlegen eines progressiv ansteigenden externen Magnetfeldes der Werkstoff in die Sättigung gebracht.

Die nach Abschaltung des Feldes verbleibende Flußdichte im geschlossenen Kreis wird als Remanenz BR bezeichnet. Außerhalb des geschlossenen Magnetisierkreises fällt der Permanentmagnet auf der Entmagnetisierungskurve auf seinen geometriebedingten Arbeitspunkt. Bei optimaler Auslegung entspricht dieser dem (B x H) max. des Werkstoffs.

Im geschlossenen Kreis beschreibt der Magnetwerkstoff bei umgekehrtem Magnetisierungsfeld die erwähnte Kurve bis zur vollständigen Entmagnetisierung (Koerzitivfeldstärke).

Die aufgezeigte Entmagnetisierungsstabilität wird als Koerzitivfeldstärke Hc (in kA/m) beschrieben. Das max. Produkt aus Flußdichte B und Feldstärke H mit der Kurzbezeichnung (B x H) max. stellt für die Anwendungstechnik, im Hinblick auf die nutzbare magnetische Leistung, einen aussagefähigen Wert dar.

Der geometrieabhängige Arbeitspunkt eines Permanentmagneten auf der Entmagnetisierungs – Kurve wird durch Anlegen einer L:D – Skala verdeutlicht. Weist die Kurve ein Knie auf, darf der Arbeitspunkt nicht die Gerade oberhalb des Knies verlassen. Durch angelegte Polschuhe bzw. Rückschlußbleche ergibt sich eine Verschiebung des Arbeitspunktes in Richtung des Br. max. auf der Arbeitsgeraden. Dies stabilisiert einen Magneten im Magnetsystem, z.B. bei ungünstiger Geometrie, hohen Temperaturen und Gegenfeldern hinsichtlich irreversibler Verluste.

Magnetisierung von Permanentmagneten

Die Magnetisierung von Permanentmagneten erfolgt über z.B. Luftspulen oder Spulensysteme, die durch Impulsmagnetisierer mit Strom beaufschlagt werden. In seltenen Fällen ist eine Magnetisierung über Permanentmagnete oder – magnetsysteme möglich. Je nach Werkstoff und / oder Geometrie sind unterschiedliche Feldstärken notwendig, um eine Sättigung zu erzielen.

Die Magnetisierung isotroper Werkstoffe ist in alle Geometrierichtungen möglich. Anisotropie setzt die Magnetisierung in Richtung der Vorzugsrichtung voraus.

Magnetisierungsformen

Unter Beachtung der gegebenen Einschränkungen sind untenstehend die gebräuchlichsten Magnetisierungsformen aufgezeigt.

Die Auswahl eines Magnetwerkstoffes für den vorgesehenen Einsatz hängt, neben den magnetischen Werten, sehr stark von den Rahmenbedingungen sowie den Kosten ab.

In der Folge möchten wir, ohne den Anspruch einer lückenlosen Aufzählung, einige markante Merkmale genauer betrachten.

Je nach Anwendung werden von Permanentmagneten primär folgende Leistungen gefordert:
Sensorik Feldstärke in mT
Elektromotore Remanenz und Koerzitiv-feldstärke
Befestigung Haftkraft in Newton / Gramm
Die entsprechenden erwarteten Werte sollten bestimmt sein.

Vorgegebene Einsatzbedingungen
Sie haben ihn gefunden, den Magneten nach Ihrer Vorstellung. Die magnetischen Eigenschaften, die Formgebung, es stimmt einfach alles. Wenn da nicht diese Rahmenbedingungen wären. Der Preis ist zu hoch, die geforderte Temperaturstabilität nicht gegeben.

Bitte beachten Sie folgendes:

Geometrie

– Richtung und Wirkungsbereich der magnetischen Leistung
– zur Verfügung stehender Raum
– gewünschte Form
– gewünschte Befestigung

Gebrauchsdauer

Moderne Magnetwerkstoffe unterliegen, bei entsprechender Auslegung, keiner nennenswerten Alterung hinsichtlich der Magnetisierung. Beachten Sie die weiten Einflußfaktoren.

Entmagnetisierung

Alnico Magnete reagieren empfindlich auf je Art von Gegenfeldern. Hartferrit–Werkstoffe werden von Selten–Erd–Magnete beeinflusst.

Selten–Erd–Magnete sind durch gegenläufige Magnetfelder so gut wie nicht zu beeinflussen.

Beachten Sie elektromagnetische Felder, so wie Temperaturen.

Temperaturverhalten

Die einzelnen Magnetwerkstoffe weisen ein abweichendes Temperaturverhalten auf.
Von hervorgehobener Bedeutung sind:

der Temperaturkoeffizient (TK) der Remanenz (Br.)
bei steigender Temperatur pro°C, gerechnet ab + 20°C (typischer Wert)
Bitte beachten Sie den Gültigkeitsbereich der linearen Abweichungen. Ein Alnico-Magnet verliert bei 120°C ca. 2%, ein Hartferrit bereits ca. 20% seiner Feldstärke.

die max. Arbeitstemperatur

Im einzelnen sind die anwendungsspezifischen Parameter genauer zu betrachten. Die angegebenen max. Werte der Temperatur beziehen sich auf den optimalen Arbeitspunkt des Magnetwerkstoffes, ohne zusätzliche Belastungen.

Weitere Informationen finden Sie im Anhang unter Curie – Temperatur und reversible und irreversible Verluste.
Bei Plastomagneten kommt es unter hohen Temperaturen zu Formveränderungen.

Chemische Einflüsse

Innerhalb der Produktbeschreibungen gehen wir teilweise auf die zu beachtenden Einschränkungen ein. Hinweisen möchten wir Sie auf das Korrosionsverhalten sowie die Reaktion bei chemischen Produkten. Von Fall zu Fall muß eine Kapselung oder Beschichtung vorgesehen werden.

Toxizität

Wir bitten um Rücksprache.
Im allgemeinen gelten Magnetwerkstoffe als ungiftig. Ein Lebensmittelkontakt ist zu vermeiden. Bei Magneten kann es zu allergischen Reaktionen kommen, speziell hinweisen möchten wir z. B. auf nickel– oder zinkbeschichtete Magnete.

Mechanische Einflüsse

Magnetwerkstoffe sind grundsätzlich empfindlich gegenüber Schlägen und Druck. Absplitterungen bergen Verletzungsrisiken. Kunststoffgebundene Magnetwerkstoffe, hier speziell Elastomere, weisen ein günstigeres Verhalten auf.

FE–Metall–Einflüsse

Durch den Einbau in Fe–Metalle sowie deren Existenz im Einflußbereich der Permanentmagnete, kommt es zu Magnetfeldumlenkungen bzw. magnetischem Kurzschluß.

Verfügbarkeit

Magnetwerkstoffe stehen in einer großen Anzahl für typische Abmessungen und Magnetisierungen zur Verfügung, vorwiegend Blöcke, Zylinder, Ringe, Bänder und Platten. Sonderformen und –abmessungen sind nach Absprache realisierbar.

Preis- / Leistungsverhältnis

Leider unterliegen auch Magnetwerkstoffe der hinlänglich bekannten Tatsache, daß außergewöhnliche Qualitäten entsprechende Mehrkosten bedingen. Dies liegt einerseits an den Rohstoff–Preisen, andererseits am aufwendigen Produktionsverfahren. Starken Einfluss kann zudem die Abnahmemenge nehmen

Magnetsysteme bieten durch Magnetfeldkonzentration entscheidende Kosten– und Platzvorteile.

Sie finden ihren Einsatz z.B. in Permanentmagnetmotoren, in Wirbelstrombremsen und in Haftmagnetsystemen. Anhand des letztgenannten Einsatzgebietes möchten wir exemplarisch die Vorteile aufzeigen.

Funktionsprinzip

Ein Permanentmagnet hat ein weitstreuendes Magnetfeld. Durch Anlegen von z.B. zwei Fe–Metall–Polschuhen werden die Feldlinien dem Brennglaseffekt ähnlich konzentriert und umgelenkt. Hieraus ergibt sich, bei direktem Kontakt zu einem Gegenstück, eine ca. Haftkraftsteigerung um den Faktor 18, zwangsläufig wird der Wirkungsbereich eingeengt.

Haftmagnetsysteme bestehen somit aus einem oder mehreren Permanentmagneten, in Verbindung mit einem oder mehreren Polschuhen. Ein Gegenstück schließt den magnetischen Kreis.

Magnetsystemformen

Nebenstehend erhalten Sie einen Überblick über Magnetsysteme mit zugehörigem Feldlinienverlauf sowie der Haftkraftsteigerung bei direktem Kontakt zu einem Gegenstück. Zu beachten ist die Dimensionierung der eingesetzten Fe–Metalle (Polschuhe, Gegenstück). Nur bei entsprechender Auslegung ist die volle Nutzung der zu erzielenden Haftkraft möglich.

Haftsysteme – Standards

Sie möchten auf lieferbare Standards zurückgreifen? Unser Programm bietet Ihnen Magnetsysteme, auch für spezielle Anforderungen. Kunststoff– oder Metallgehäuse mit Befestigungsmöglichkeiten erlauben Ihnen eine funktionale Montage.

In den Einführungen zu
– Haftmagnetsysteme (Seite 50)
– Magnetverschlüsse (Seite 66)
erhalten Sie hierzu ausführliche Beschreibungen.

Gehäuse-Systeme ermöglichen:
– rationelle Montage
– Schutz vor Beschädigungen
– Verwendung von Standardartikeln

Wirbelstrom – und Elektromotor–Systeme

Für permanentmagneterregte Elektromotoren werden z.B. Rotore mit Stahlbuchsen und aufgeklebten Magnetringen eingesetzt. In Wirbelstrombremsen werde Magnetsegmente, Ringe und Blöcke mit Metallrückschluß verbaut. Standards können, bedingt durch die sehr unterschiedlichen Anforderungen, nicht angeboten werden.

Vergleich bei gleichem Magnetvolumen

Bei den angegebenen Faktoren handelt es sich um Faustregeln, die sich in der Praxis nicht immer als stimmig erweisen.

Bei der Auswahl eines Magnetsystems für Haftanwendungen sollten Sie folgende Kriterien beachten: Haftkraft, Gehäuseform, Gegenstück und Rahmenbedingungen

Haftkraftspezifische Auslegung
Die Erfüllung der geforderten Haftkraft ist primäre Voraussetzung in Richtung weiterer Überlegungen. Durch theoretische Berechnungen, Erfahrungswerte sowie die Bestimmung über Referenzmuster können benötigte Kräfte festgelegt werden.

Sicherheitszuschläge sollten Sie berücksichtigen. Vor einem Einsatz raten wir unbedingt zu einem praxisgerechten Test, unter Berücksichtigung der zu erwartenden
Rahmenbedingungen.

Einflußfaktoren für die Haftkraft eines Magnetsystems sind:

– das eingesetzte Magnetvolumen
– das Leistungspotential des Magnetwerkstoffs (Indikator (B x H) max.)
– die konzeptionelle Auslegung des Systems (siehe Magnetsystemformen)

Beachten Sie:
– Materialwahl von Polschuh und Gegenstück
– Bevorzugen Sie Stahl der Type St 37 oder ähnlich, verzinkt. Edelstahl der Type 1.400 folgende, nach Stahlschlüssel, ermöglicht hohe Beständigkeit gegen Korrosion, führt jedoch zu Haftkraftverlusten.

Dimensionierung der Polschuhe und des Gegenstücks

Nur bei ausreichender Auslegung der Materialabmessung wird ein Optimum erreicht. Zu dünne oder zu dicke Polplatten und Gegenstücke führen zu Verlusten.

Hinweis:
Dicke der Polschuhe des von uns gelieferten Magnetsystems = Gegenstückdicke. Prüfen Sie selbst die Sättigung des Gegenstücks. Eine Büroklammer sollte auf der Rückseite, bei angelegtem Magnetsystem, nicht haften.

Temperaturverhalten

Bedingt durch Magnetwerkstoff und Gehäusematerialien bestehen, soweit nicht anders vermerkt, folgende Beschränkungen:
– Kunststoffgehäuse max. + 60°C
– Metallgehäuse
– mit NdFeB max. + 80°C
– mit Hartferrit – Sm / Co max. + 200°C
– mit Alnico max. + 250°C bis + 400°C

Bitte beachten Sie die Temperaturkoeffizienten der Magnetmaterialien.

So verlieren z.B. Systeme mit Hartferrit – Magneten pro + 1°C 0,2 – 0,3% (ausgehend von + 20°C) ihrer Haftkraft. Bei Erkalten des Magneten kehrt die ursprüngliche Haftkraft, evtl. mit geringen Verlusten, zurück. Die max. Arbeitstemperatur darf nicht überschritten werden.

Bei Minus-Temperaturen steigt die Haftkraft zuerst mit dem % Wert des TK an, irreversible Verluste für Hartferrit – Systeme treten bei Temperaturen um ca. – 20°C auf, bei Selten–Erd–Magneten ist dies nicht der Fall. (Wir bitten hier um Rückfrage.)

Korrosion

Unter normalen Raumbedingungen bestehen, hinsichtlich der Korrosion, keine Bedenken.

Für Außenanwendungen, im Naßbereich und für spezielle Anwendungsgebiete bitten wir um Rückfrage.

Arbeitsrichtung

Haftkraftwerte werden bei zentrischem Abzug im Winkel von 90° gemessen (siehe Seite 24). Scherkraftwerte hängen von der Oberflächenrauhigkeit des Magnetsystems (zu beachten sind gummierte Magnetsysteme) und des Gegenstücks ab.

Die Schiebehemmung liegt bei ca. 20 bis 50% der benannten Haftkraftwerte.

Verarbeitung – Luftspalt

Magnet und Polschuhe müssen plan mit vollem Kontakt auf dem Gegenstück aufliegen.
Ein Luftspalt (z. B. Lacke, Verunreinigungen) zwischen Polschuhen und Gegenstücken verringert die Haftkraft. Oberflächenrauhigkeiten führen zu Verlusten.

Haftkraftcharakteristik

Magnetsysteme mit hoher Feldkonzentration und geringem Polabstand reagieren empfindlich auf Luftspalte. Bei gleicher Haftkraft ergeben sich subjektiv unterschiedliche Haftkrafteindrücke, Magnetsysteme mit großem Polabstand wirken stärker.

Gebrauchsdauer

Eine Begrenzung der Funktionsfähigkeit erfolgt vorwiegend über mechanische (Beschädigung), chemische (z.B. Korrosion) und Temperatureinflüsse. Die einmal erzielte Haftkraft unterliegt nur geringen Abschwächungen über die Zeit.

Gehäusespezifische Auswahl

Die Fertigung von Magnetsystemen mit Gehäuse bedingt erhebliche Formkosten.
Für Sie wurde deshalb ein Produktprogramm entwickelt, das die Mehrzahl der geforderten Ansprüche erfüllt.

Befestigung

Zur Disposition stehen Gehäuse zum:
– Aufschrauben (auf Holz, Metall und Kunststoff)
– Einklipsen (in Metall, Kunststoff)
– Einschlagen (in Holz)
– Kleben (in Holz, Metall, Kunststoff)
– Umspritzen mit Kunststoff

Anpassungen erfolgen in Hinsicht auf:
– Justierbarkeit
– federnde Lagerung
– starre und bewegliche Polschuhe

Die Kontrolle mechanischer Abläufe sowie die Messungen unterschiedlichster physikalischer Größen gewinnen im Rahmen gestiegener Sicherheits– und Qualitätsanforderungen zunehmend an Bedeutung.

Magnetfeldsensible Detektoren bieten hierfür überzeugende Lösungen. Wir liefern Magnetwerkstoffe, –formteile und –systeme nach Anforderung auch in Gehäusen.

Unsere Betrachtung bezieht sich ausschließlich auf magnetfeldsensible Sensoren mit Permanentmagnetansteuerung.

Den Hauptabsatz in großen Stückzahlen finden diese Sensoren in:
– Kraftfahrzeugen
– Elektrowerkzeugen
– Elektrohaushaltsgeräten
– Meß-, Regel- und Prüfgeräten
– Maschinen und Anlagen
– Drehzahlkontrollen an Elektromotoren

Beispiele

Exemplarisch möchten wir folgende Anwendungen nennen:
– ABS-Systeme
– Motormanagement
– Kugellagerkontrolle
– Wegmessung an Holzbearbeitungsmaschinen
– Füllstandsmessung z.B. für Bremsflüssigkeiten
– Ölstandskontrolle
– Kolbenstandskontrolle bei Pneumatikzylindern
– Pumpenaktivierung durch Schwimmermagnet
– Verschlußkontrolle von Revisionsklappen
– und -türen, z.B. an Fotokopierern
– Hörer – Auflagekontrolle bei Mobiltelefonen

Je nach Anforderung werden unterschiedliche Techniken eingesetzt:

Drehzahlmessung
-Ein multipolar magnetisierter Rotor oder ein Einzelmagnet auf einer Scheibe wird vor dem Sensor gedreht.
-Ein drehendes Fe-Metall-Flügelrad unterbricht das Magnetfeld zwischen feststehendem Sensor und Magnet.
-Über ein drehendes Fe – Zahnrad wird die Spannung in einem Sensor mit hinterlegtem Permanentmagnet moduliert.

Wegstrecken
entsprechen im Prinzip den Techniken der Drehzahlmessung mit Abwandlung bezüglich der Bewegungsart.

Winkel
Absolute Messung in Verbindung mit magnetoresistiven Sensoren durch Drehen eines diametral magnetisierten Permanentmagnet – Zylinders.
– Positionen, Füllstände Magnete (z.B. Magnetringe) mit axialer Magnetisierung werden in den Wirkungsbereich der Sensoren bewegt.

Funktionsprinzip

Ein angelegtes Magnetfeld bewirkt in den Sensoren:
– Erzeugung einer elektrischen Spannung
– Modulierung des Ohmschen Widerstandes
– Veränderung oder Umlenkung einer Spannung in einem Sensorwerkstoff
– Stromkontakt durch anziehende Metallippen
– Bewegung von Magneten bzw. Metallteilen (mechanische Anzeige)

Die Meßauswertung erfolgt analog oder digital, vorwiegend über eine integrierte oder nachgeschaltete Elektronik.

Sensortypen

Die Auswahl sollte die Anforderungen hinsichtlich der Rahmenbedingungen sowie des Preises berücksichtigen. Je nach Sensortyp werden unterschiedliche Ausgangssignale erzeugt.

Spulen – Sensoren
Ein bewegtes (Rotation) multipolares Magnetfeld erzeugt in einer Spule eine drehzahlabhängige Spannung. Die Messung eines nicht bewegten Magneten ist nicht möglich. Schwierigkeiten bestehen bei geringen Umdrehungszahlen. Spulen – Systeme zeichnen sich durch einen einfachen Aufbau und hohe Sicherheit aus.

Magnetoresistive Sensoren
Sensorkonzept, beruhend auf der Veränderung des elektrischen Widerstandes in dünnen ferromagnetischen Schichten, bei angelegten Magnetfeldern. Von hervorzuhebender Bedeutung ist die Möglichkeit der absoluten Messung, z.B. von Winkeln.

Hall – Sensoren
Halbleitersensoren nach dem Halleffektprinzip liefern ein proportionales Signal (analog) zur angelegten Induktion. Bedingt durch die geringen Spannungen werden Systemeinheiten mit Verstärker angeboten. Des weiteren bestehen Varianten mit:
– digitalisiertem Signalausgang
– Temperatur – und Vibrationsstabilisierung
– Kompensierung elektromagnetischer Störungen
– Zweizonen – Hallsensoren

Reed – Schalter
In einem geschlossenen Glaskolben befinden sich zwei bewegliche Fe- Metallippen, die durch ein Magnetfeld in Kontakt gebracht werden. Hieraus ergibt sich eine Schalterfunktion für den elektrischen Kontakt. Vorteilhaft ist die hohe Belastbarkeit (bis zu 1A), die zur direkten Versorgung nachgeschalteter Funktionen genutzt werden kann. Bedingt durch den Aufbau sind Schutzgaskontakte empfindlich gegenüber Stößen. Die Trägheit des Systems schränkt den Einsatz bei hohen Schaltfrequenzen ein.

Magnete zur Ansteuerung von Sensoren

Zur Ansteuerung von magnetsensitiven Sensoren werden eingesetzt:
– Magnetwerkstoffe (Block, Scheiben, Ringe, Rotoren, Bänder)
– Magnetsysteme (Werkstoff plus Polplatten)

Die Magnetisierung erfolgt wahlweise axial, multipolar auf den Außen – oder Innendurchmesser, multipolar sektorenförmig auf der Stirnfläche, quer zur Laufrichtung eines Bandes (multipolar).

Befestigung

Besondere Anforderungen werden an die Formgebung von Magneten zur rationellen Montage gestellt. Wir liefern:
– Plastomagnete mit Achsen und Ritzel
– selbstklebende Magnetbänder und –zuschnitte
– Magnete und Magnetsysteme mit Kunststoffgehäusen

Ansteuerungsverhalten von Sensoren

Magnet und Sensor müssen in ihrer Lage zueinander definierte Positionen einnehmen, um:
– Signale zu erzeugen
– reproduzierbare Werte zu erhalten
– optimierte Konzepte zu ermöglichen

Zum besseren Verständnis der Sensoren sollte zwei Eigenschaften besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden:
– Hall–Sensoren und Reed–Schalter weisen Hystereseeigenschaften auf (der Einschaltpunkt ist nicht identisch mit dem Ausschaltpunkt).
– Magnetfelder sind in ihrer Wirkung vektoriell.
Sie verfügen über eine definierte Richtung sowie einen bestimmten Betrag.

Die Ansteuerungsrichtung der Magnetfeldlinien sollte vorzugsweise, z.B.
– für Hall-Sensoren und Spulen senkrecht
– für Reed-Schalter parallel zur Längsrichtung der Metalllippen
verlaufen.

Die Wirkungsweise elektromagnetischer Felder wurde von Laplace, Maxwell und Gauß in ihren Grundlagen beschrieben.

Ihre praktische Umsetzung auf dem Feld der Elektrotechnik erfolgte, unter anderem, in Form von Elektromotoren, Generatoren (z.B. Dynamos) und Lautsprechern.

Folgend möchten wir Ihnen die Arbeitsweise und Einsatzgebiete permanentmagnetisch beeinflußter Anwendungen darlegen.

Umwandlung elektrischer in mechanische Energie

In zunehmendem Maße wird im Bereich der Klein–Elektromotoren die Felderregung durch Permanentmagnetwerkstoffe vorgenommen.

Vorteile:
– hoher Wirkungsgrad (Energieersparnis)
– geringes Volumen (kleine Bauform, geringes Gewicht, Reduzierung des Systempreises)
– erhöhte Funktionssicherheit (Isolationsfehler, bürstenlos)
– geringe Erwärmung (Wirbelstromeffekte)

Einsatz
in Kraftfahrzeugen:
– Anlassern
– Ventilatoren
– Scheibenwischern
– Kraftstoffpumpen
– Fensterhebern
– Türverriegelungen
– Sitzverstellungen
– elektro – hydraulischen – Lenkunterstützungen

im Maschinenbau:
– als Stell– und Regelantriebe

in Haushaltswarenmaschinen:
– Saftpressen
– Küchenmaschinen, etc.

in Büromaschinen:
– Druckern, Kopierern, etc.
– Festplattenlaufwerke

in der Unterhaltungselektronik:
– als Lautsprecher
– als Antriebsmotoren

Bedingt durch die Vielfältigkeit ist eine komplette Listung zu umfangreich.

Bürstenlose Gleichstrommotore

Die ständig steigende Akzeptanz für diese Technik basiert auf folgenden Vorteilen:

Längere Lebensdauer:
Bedingt durch die fehlenden Bürsten wird die Lebensdauer signifikant erhöht.

Höhere Geschwindigkeit:
Die Rotationsgeschwindigkeit des Motors wird nicht mehr durch die Kontaktfläche der Bürsten und des Kommutators beeinflußt.

Geringerer Temperaturwiderstand:
Bedingt durch die Konzeption wird eine verbesserte Wärmeableitung ermöglicht.

Sauber:
Durch das Fehlen der Bürsten entsteht kein Staub.

Reduzierung von Gewicht und Abmessung:
Bürstenlose Systeme sind kleiner und leichter als vergleichbare Antriebe.

Reduzierung des Geräuschpegels

Höhere Effizienz:
Der Wirkungsgrad von bürstenlosen PM–Motoren liegt höher als bei vergleichbaren Systemen und weist zudem eine größere nutzbare Bandbreite auf.

Umwandlung mechanischer in elektrische Energie

Basierend auf dem Prinzip des Dynamos (Feldveränderung innerhalb einer Spule) stehen verschiedene Nutzungstechniken zur Verfügung.

Einsatz
– Generatoren
– Fahrraddynamos
– Schwungmagnetzünder
– Mikrofone
– Schallplattenabtastsysteme (moving coil)
– Spulen für die Sensorik

Sonderformen
Neben den bisher genannten werden folgende Eigenschaften in Sonderformen genutzt:

Wirbelstromeffekt
Wirbelstrombremsen weisen hervorragende Eigenschaften hinsichtlich des Verschleißes sowie der Dosierbarkeit der Bremskraft auf. Der Bremseffekt wird durch die Bewegung eines Magnetfeldes über ein stromleitendes Material ausgelöst. Hierbei wird durch ein im stromleitenden Material generiertes elektrisches Feld, ein magnetisches Feld in Opposition zum angelegten Magnetfeld erzeugt. In der Praxis werden z.B. quer zur Bewegungsrichtung angeordnete multipolare Permanentmagnetsysteme über ein Kupferband geführt.

Einsatz in
– Stromzählern
– Faden– und Drahtabspuleinrichtungen
– Fahrzeugen
– Schwingungsdämpfern
– Hometrainern

Werkstoffe

Zum Einsatz kommen vorzugsweise hoch koerzitive Magnetwerkstoffe der Typen
– Hartferrite anisotrop
– NdFeB–Plastomagnete
– Sm / Co gesintert
– NdFeB gesintert

Umlenkeffekte (Exkurs)
Bei Anlegen eines Magnetfeldes werden Elektronen abgelenkt bzw. beeinflußt.
Anwendung:
– Korrektur der Bildröhre
– Bogenlichtgebläse
– Metallisierung durch Plasmaverfahren
– Ionenpumpen für die Vakuumtechnik
– Halleffekt (siehe Seite 22)

Zur Messung magnetischer Eigenschaften können unterschiedliche Meßmethoden eingesetzt werden. Diese reichen von einem einfachen Gewicht bis zur Entmagnetisierungskurve, erstellt durch einen Permagraphen.

In dieser Betrachtung möchten wir uns auf die magnetischen Eigenschaften beschränken. Vorzugsweise sollte unter praxisnahen Bedingungen geprüft werden. Die Festlegung von Vergleichswerten, unter Einbeziehung der Toleranzen, kann über entsprechende physikalische Größen erfolgen, die durch Referenzmuster abgesichert werden.

Häufig bieten sich Hilfsverfahren mit analogen Ergebnissen zur rationellen Kontrolle bei größeren Prüfmengen an.Voraussetzung zur Ermittlung gleicher Meßergebnisse ist die genaue Bestimmung des Prüfaufbaus.

Als Prüfmittel stehen zur Verfügung:
– Gaußmeter
– Fluxmeter
– Hallsonden mit Einrichtung zur
– Werteregistrierung
– Potentialspule
– Helmholtzspule
– Permagraph
– Zugkraftmesser

Permagraph

Materialspezifische Werte werden vorzugsweise über einen Permagraphen ermittelt. Diese Messung ist weitestgehend geometrieunabhängig. Als Resultat werden die Entmagnetisierungskurve (Visualisierung des 2.Quadranten einer Hystereseschleife) mit der Remanenz Br., der Koerzitivfeldstärke Hcb und Hcj und das Energieprodukt (B x H) max. ausgegeben.

Mit angeschlossener Temperatur-Einheit können Werte zu gewünschten Plus-Temperaturen ermittelt werden. Hilfreich ist eine L:D – Skala zur Beurteilung des Arbeitspunktes einer zugewiesenen Geometrie des Werkstoffs.

Eine Beschreibung der Messung erhalten Sie auf Seite 18, unter magnetische Eigenschaften.

Gaußmeter

Für die praxisnahe Prüfung eines Magneten wird gerne die Flußdichte (in mT) an einem definierten Punkt seiner Umgebung gemessen. Kostengünstig erfolgt dies durch eine Hallsonde mit angeschlossener Elektronik.

Zu beachten bei Vergleichsmessungen sind:
– exakt gleicher Meßpunkt
– kalibrierte Meßeinheit

Zur Absicherung sollten Referenzmuster zur Verfügung stehen.

Fluxmeter

Mittels angeschlossener Spulen (Um-, Feld-, Punktspulen) erlauben Fluxmeter, unter anderem, Messungen:
– des magnetischen Flusses innerhalb und außerhalb eines Magneten
– der magnetischen Flußdichte B innerhalb und außerhalb eines Magneten

Helmholtzspule – magnetisches Moment

Die Helmholtzspule erlaubt, in Verbindung mit einem Fluxmeter, eine einfache und schnelle Messung des magnetischen Moments eines Permanentmagneten. Daraus läßt sich die tatsächliche Polarisation im Arbeitspunkt des Magneten ableiten:
Polarisation J = magnetisches Moment m / Volumen V
– Volumenabweichungen, Toleranzen, Ausbrüche
– die effektive Magnetisierung unter Berücksichtigung
– der Remanenz
– der erzielten Sättigung
– des Arbeitspunktes auf der Entmagnetisierungsgeraden

Die Helmholtzspule weist einen großen „Homogenitätsbereich“ auf, eine exakte Positionierung des Magneten innerhalb der Spule ist deshalb meist nicht erforderlich; ein ideales Instrument, sowohl für vergleichende als auch für absolute Messungen.

Kleine Helfer

Für bestimmte Funktionen reichen zum Teil auch einfache Aufbauten, die sich mit wenig Aufwand und Geld erstellen lassen.
Zum Beispiel
– kann die Funktion eines Reedschalters in Verbindung mit einem Magneten leicht nachgebaut werden. Zur Anzeige genügt ein optisches oder akustisches Signal, betrieben über eine Batterie.
– kann die Polarität eines Magnetfeldes über einen kardanisch aufgehangenen Permanentmagneten erfolgen.
Diese Polprüfer sind preiswert.
– können die Polschritte einer multipolaren Magnetisierung durch eine Polsichtfolie visualisiert werden.

Diesen Möglichkeiten sind Grenzen gesetzt, hier kommt es auf die Ansprüche der Prüfung an.

Bitte überprüfen Sie keine Hartferrit – und Alnico – Werkstoffe mit Selten – Erd – Magneten.

Zugkraftmesser (Haftkraft)

Vorab ist zu bemerken, daß Haftkraft-ermittlungen äußerst schwierig sind. Selbst bei optimalem Versuchsaufbau sind bei demselben Prüfteil gravierende Abweichungen bei den einzelnen Abzugsversuchen einer Prüfserie festzustellen. Von uns angegebene Ca.- Haftkräfte gelten grundsätzlich für Abzugsversuche nach den unten aufgeführten Bedingungen.

Gelieferte Gegenstücke erfüllen nur bedingt die beschriebenen Anforderungen.
Da vorausgesetzt werden kann, daß ein Prüfteil innerhalb kurzer Zeit keine Veränderung erfährt, resultieren die sich ergebenden Unterschiede aus der Meßanordnung.

Aufbau und Verfahren der Prüfung

Aufbau und Vorgehensweise zur Ermittlung der Haftkraft sollten wie folgt ausgelegt sein:
– Prüfmaschine: z.B. Houndsfield HTE – Sensor mit Peak – Hold
– kardanische Aufhängung des Magnetsystems in einem nicht magnetischen Werkstoff
– Abzugspolplatte, poliert aus hochreinem Eisen mit ausreichender Dicke
– absolut zentrischer Abzugspunkt zur Kraftachse
– langsame kontinuierliche Abzugskraftsteigerung
– Mehrfachermittlung zur Festlegung der Haftkraft bei demselben Magnetsystem
– Katalogwerte und nicht als Mindestwerte gekennzeichnete Haftkräfte sind Ca. – Werte
– Abzugsversuche bei Raumtemperaturen (ca. 21°C)

Hinweise für die Praxis

In der praktischen Anwendung sind die veröffentlichten bzw. mitgeteilten Haftkraftwerte höchst selten erreichbar. Folgende exemplarisch aufgeführten Einflußfaktoren sind zu beachten:
– Temperatureinflüsse
– Beschädigung von Magnet, Polschuhen und Gehäusen, z.B. durch mechanische, chemische, radioaktive und korrosive Einwirkung
– Stahleigenschaft und—auslegung (z.B. Dicke, Qualität, Geometrie, Oberflächenrauhigkeit)
– Luftspalte (z.B. Verschmutzung, Lacke sonstige Abstände)
– Scherungskräfte etc.
– falscher Einbau
Diese Aufzählung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

Grundsätzlich müssen Versuche zur Eignungsprüfung unter Praxisbedingungen durchgeführt werden, Sicherheitszuschläge sind zu berücksichtigen.