Welche Bearbeitungsgenauigkeit kann ein AlNiCo-Magnet erreichen?

AlNiCo-Magnete erreichen eine Bearbeitungsgenauigkeit von bis zu 0,02 mm in geometrischen Abmessungen und eignen sich zur Herstellung kleinster Bauteile mit Abmessungen von nur 2 mm × 2 mm und 5 mm × 2 mm × 8 mm. Diese hohe Präzision resultiert aus der im Vergleich zu anderen Permanentmagnetmaterialien überlegenen Bearbeitbarkeit. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Analyse der Faktoren, die zu dieser Bearbeitungsgenauigkeit beitragen:

1. Materialeigenschaften, die eine hohe Präzision ermöglichen

• Geringe mechanische Festigkeit, hohe Härte und Sprödigkeit : AlNiCo-Magnete weisen zwar eine hohe Härte (Rockwell-Härte HRC 55–60) auf, sind aber spröde, was ihren Einsatz als Strukturbauteile einschränkt. Bei geeigneter Handhabung ermöglicht diese Sprödigkeit jedoch eine präzise Bearbeitung durch kontrolliertes Schleifen oder Funkenerosion (EDM). Traditionelle mechanische Bearbeitungsverfahren wie Schmieden sind aufgrund der Sprödigkeit des Materials nicht anwendbar.

• Hervorragende Bearbeitbarkeit : Unter den Permanentmagnetmaterialien zeichnet sich AlNiCo durch seine exzellente Bearbeitbarkeit aus. Andere Materialien wie Hartferrit und Seltenerdmagnete (z. B. SmCo und NdFeB) sind deutlich härter und spröder, was ihre hochpräzise Bearbeitung erschwert. Die vergleichsweise geringere Härte und Sprödigkeit von AlNiCo ermöglicht eine einfachere und genauere Bearbeitung.

2. Fertigungsprozesse zur Unterstützung hoher Präzision

• Gießverfahren:
  • Grünsandformen : Beim Gießverfahren werden Grünsandformen verwendet, die so angepasst sind, dass sie die Schrumpfung und die inneren Spannungen während der Erstarrung aufnehmen können. Dies ermöglicht die Herstellung von Magneten mit gleichbleibenden Abmessungen.
  • Chargenguss : Für die Großserienfertigung werden die Gussformen mithilfe komplexer Anguss-Systeme zusammengefasst. Dies ermöglicht einen effizienten Chargenguss und eine präzise Kontrolle des Gussvolumens. Dieses Verfahren gewährleistet die kostengünstige Herstellung großer Mengen von AlNiCo-Magneten mit einheitlichen Materialeigenschaften.
  • Maßgenauigkeit : Das Gießverfahren ermöglicht die Herstellung von Magneten in verschiedenen Größen und Formen mit engen Toleranzen. So lassen sich beispielsweise kleine AlNiCo-Bauteile wie Φ2 mm × 2 mm und Φ5 mm × Φ2 mm × 8 mm mit hoher Präzision fertigen.
• Sinterprozess:
  • Pulvermetallurgie : Gesinterte AlNiCo-Magnete werden pulvermetallurgisch hergestellt. Dabei wird pulverförmiges AlNiCo-Legierungsmaterial in Formwerkzeuge gepresst und anschließend unter Wasserstoffatmosphäre bei hohen Temperaturen gesintert. Dieses Verfahren ermöglicht die Fertigung von Magneten mit guter Maßgenauigkeit, obwohl die magnetischen Eigenschaften im Vergleich zu gegossenen AlNiCo-Magneten etwas geringer ausfallen können.
  • Wärmebehandlung : Nach dem Sintern wird eine Wärmebehandlung durchgeführt, um die mechanischen und magnetischen Eigenschaften der Magnete zu optimieren. Durch Glühen werden die magnetischen Eigenschaften verbessert, die Legierungsstruktur stabilisiert und die Sprödigkeit reduziert, was wiederum zur Dimensionsstabilität beiträgt.

3. Präzisionsschleiftechniken

• Verwendung von CBN-Schleifscheiben : Um höchste Präzision beim Schleifen von AlNiCo-Magneten zu erzielen, werden Schleifscheiben aus kubischem Bornitrid (CBN) eingesetzt. CBN-Schleifscheiben bieten außergewöhnliche Präzision, behalten ihre Form während des Schleifvorgangs und gewährleisten gleichbleibende und genaue Abmessungen. Diese Präzision ist bei der Bearbeitung von AlNiCo-Magneten von entscheidender Bedeutung, da jegliche Unregelmäßigkeiten oder Ungenauigkeiten deren magnetische Eigenschaften und Leistung beeinträchtigen können.

• Präzisionsschleifen von AlNiCo-Magneten erfordert höchste Sorgfalt und die Einhaltung bewährter Verfahren. Die Bediener müssen die geeigneten Schleifparameter wie Schleifscheibendrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe sorgfältig auswählen, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

4. Anwendungen, die eine hohe Verarbeitungsgenauigkeit erfordern

Die hohe Bearbeitungsgenauigkeit von AlNiCo-Magneten macht sie für ein breites Anwendungsspektrum geeignet, in dem präzise Abmessungen und gleichbleibende magnetische Eigenschaften unerlässlich sind. Zu den wichtigsten Anwendungsgebieten gehören:

• Messgeräte und Sensoren : AlNiCo-Magnete werden aufgrund ihrer stabilen magnetischen Leistung und ihrer Beständigkeit gegen Entmagnetisierung in Messgeräten, Durchflussmessern, Drehzahl- und Positionssensoren eingesetzt. Die hohe Präzision gewährleistet genaue Messungen und zuverlässigen Betrieb.

• Medizinische Geräte : In medizinischen Geräten sind die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von AlNiCo-Magneten von entscheidender Bedeutung. Ihre Fähigkeit, präzise Abmessungen und magnetische Eigenschaften unter verschiedenen Bedingungen beizubehalten, macht sie ideal für den Einsatz in medizinischen Bildgebungsgeräten, chirurgischen Instrumenten und anderen medizinischen Geräten.

• Werkzeuge für die Luftfahrtindustrie : Die Luft- und Raumfahrtindustrie benötigt Bauteile mit hoher Präzision und Zuverlässigkeit. AlNiCo-Magnete werden in Werkzeugen und Instrumenten für die Luftfahrtindustrie eingesetzt, wo ihre Maßgenauigkeit und stabilen magnetischen Eigenschaften zur Gesamtleistung und Sicherheit des Flugzeugs beitragen.

• Mechanische Prüfgeräte : AlNiCo-Magnete werden auch in mechanischen Prüfgeräten eingesetzt, wo präzise Messungen und gleichbleibende magnetische Eigenschaften für genaue Prüfergebnisse erforderlich sind.