Wie werden Alnico-Magnete hergestellt?

WIE WERDEN ALNICO MAGNETE HERGESTELLT?

Alnico-Magnete werden nun seit fast 100 Jahren hergestellt, wobei sich das Verfahren in dieser Zeit nicht grundlegend geändert hat.

Alnico-Magnete sind Permanentmagnete, die hauptsächlich aus einer Kombination von Aluminium, Nickel und Kobalt bestehen, aber auch Kupfer, Eisen und Titan enthalten können.

Die genaue chemische Zusammensetzung eines Alnico-Magneten hängt von der hergestellten Sorte ab. Alnico-Magnete können auf zwei Arten hergestellt werden, durch Sintern oder häufiger durch ein Gießverfahren. Durch Gießen hergestellte Alnico-Magnete haben eine höhere Dichte und Masse, was ihnen bessere magnetische Eigenschaften und Leistung verleiht. Gesinterte Alnico-Magnete sind jedoch wirtschaftlicher herzustellen. Sowohl anisotrope als auch isotrope Variationen von Alnico-Magneten können durch Sintern oder Gießen hergestellt werden.

Wusstest du schon? Alnico-Magnete können entweder im Guss- oder Sinterverfahren hergestellt werden.

Wenn ein großer Alnico-Magnet mit einem Gewicht von mehreren zehn Kilogramm benötigt wird, wird er fast immer durch Gießen hergestellt. Ganz kleine Alnico-Magnete , die Gramm statt Kilogramm wiegen, werden meist im Sinterverfahren hergestellt. Sintern ist im Allgemeinen das Verfahren, das verwendet wird, wenn ein hohes Volumen an Magneten benötigt wird.

GUSS ALNICO

SCHRITT EINS - GIESSEREIOFEN

Jede Alnico-Sorte hat eine spezielle Rezeptur in Bezug auf den verwendeten Anteil an Aluminium, Nickel, Kobalt und Eisen. Die einzelnen Elemente werden in großen Mengen in einen Induktionsofen gegeben und bei über 1750 °C geschmolzen. Es wird zusätzliches Aluminium hinzugefügt, als tatsächlich erforderlich ist, um den endgültigen Magneten zu bilden, da einiges verschwendet wird, wenn es bei einer viel niedrigeren Temperatur schmilzt, im Allgemeinen um 680 ° C.

Während der Schmelze und vor dem Gießen wird eine Probe entnommen, gekühlt und mit einem Röntgenspektrometer analysiert, um zu bestätigen, dass die genauen Materialverhältnisse korrekt sind und um eventuelle Anpassungen in letzter Minute vorzunehmen.

SCHRITT ZWEI - GIESSEN

Das geschmolzene Material wird in eine Schalenform oder größere Grünsandformen gegossen. Wenn das geschmolzene Metall abkühlt, beginnen die Schalenformen zu brennen und wenn die Magnete kalt sind, ist die Schale fast zerfallen. Eine Schalenform wird unter Verwendung einer Modellplatte und einer Formmaschine hergestellt.

Die Muster haben eine ähnliche Größe wie die erforderliche Magnetgröße, jedoch mit einer zusätzlichen Toleranz für Schrumpfung und Bearbeitung auf Maß. Die Magnethohlräume im Inneren sind durch Angusskanäle verbunden, die es dem geschmolzenen Metall ermöglichen, jeden Magnethohlraum zu erreichen, und die Angusskanäle werden dann verschrottet und nach dem Gießen der Magnete wieder geschmolzen.

SCHRITT DREI - FETTLING

Die frisch gegossenen Magnete werden aus den Formen geerntet, bevor sie dann auf Schleifscheiben geputzt werden, um die Angusstore zu entfernen.

SCHRITT VIER - WÄRMEBEHANDLUNG

Die Magnete werden dann auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt (sie glühen tatsächlich glühend heiß) und werden in Magnetisatoren gelegt, damit sie in Gegenwart eines sehr starken Magnetfelds abkühlen können. Dieser Vorgang wird als Härten der Magnete bezeichnet.

Anschließend werden die Magnete für einige Tage in große Temperöfen gelegt, um die Magnete zu tempern und zu stabilisieren.

Die Wärmebehandlungsstufe des Prozesses in Verbindung mit dem Gießerei-Legierungsgemisch verleiht dem magnetischen Material seine Temperaturhandhabungseigenschaften und seine endgültigen magnetischen Eigenschaften.

SCHRITT FÜNF - SCHLEIFEN

Die Magnete müssen oft mit engen Toleranzen fertig geschliffen werden. Da die Magnete sehr hart sind, erfolgt dies durch Schleifen.

SCHRITT SECHS - TESTEN

Alnico-Magnete können mit einer Hysterese-Graph-Prüfmaschine, einem Gaussmeter oder einem Flussmeter getestet werden.

SCHRITT SIEBEN - BESCHICHTEN / LACKIEREN

Ist eine spezielle Beschichtung erforderlich, erfolgt dies gleich am Ende des Prozesses. Die Pole der Magnete können geputzt werden, damit sie hell und glänzend sind.

SCHRITT ACHT – MAGNETISIEREN

Magnete werden in eine Spule oder einen Magnetisierer eingelegt und in einer Fünftelsekunde erzeugt der elektrische Impuls das notwendige Feld, das benötigt wird, um die Magnete vollständig zu magnetisieren.

GEGESINTERTE ALNIKO

SCHRITT EINS - DRÜCKEN

Bevor gesinterte Alnico-Magnete hergestellt werden können, müssen die Rohelemente zunächst durch Mahlen in winzige Partikel fein gemahlen werden. Das pulverförmige Magnetmaterial wird dann unter tonnenweisem Druck in eine Matrize gepresst, die der gewünschten Form des Magneten sehr ähnlich ist.

SCHRITT ZWEI - SINTERN

Nach dem Pressen des Pulvers wird das Material in einem Ofen in einer Wasserstoffatmosphäre bei über 1200 °C gesintert. Dieser Vorgang verschmilzt alle gepressten Partikel zu einem Magneten.

SCHRITT DREI - KÜHLEN

Das rotglühende Material wird dann abgekühlt. Wenn das Material zu diesem Zeitpunkt in Gegenwart eines externen Magnetfelds gekühlt wird, weist es anisotrope Eigenschaften und eine bevorzugte magnetische Richtung auf, wodurch es stärker wird. Wenn kein externes Magnetfeld angelegt wird, ist der erzeugte Magnet isotrop ohne Vorzugsrichtung des Magnetismus.

SCHRITT VIER - BESCHICHTUNG

Im Allgemeinen erfordern gesinterte Alnico-Magnete keine weitere Formgebung oder Bearbeitung, da die Matrize, in die sie eingepresst werden, der gewünschten Form des Magneten sehr nahe kommt. Ist eine spezielle Beschichtung erforderlich, erfolgt dies gleich am Ende des Prozesses, kurz bevor die Magnete endgültig magnetisiert werden. Die Pole der Magnete können geputzt werden, damit sie hell und glänzend sind.

SCHRITT FÜNF - MAGNETISIEREN

Schließlich wird das magnetische Rohmaterial magnetisiert, indem es in eine Spule oder einen Magnetisierer gelegt wird, und in einer Fünftelsekunde erzeugt der elektrische Impuls das notwendige Feld, das benötigt wird, um die Magnete vollständig zu magnetisieren.

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