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01. Januar 2010

Der Stoff aus dem Hightech ist: Kunststoffgebundene Dauermagneten – eine Technologie der Zukunft

Kunststoffe mit magnetischen Eigenschaften gehören zu den interessantesten Entwicklungen in der Werkstofflehre. Und zu den zukunftsweisenden. Die Gründe dafür sind nicht nur wirtschaftliche.

Die große Anziehungskraft dieses neuartigen Hightech-Materials lässt sich wie folgt erklären:
Das Eigenschaftsspektrum von Kunststoffen kann durch Füllstoffzugabe nahezu beliebig erweitert werden. So ist es beispielsweise möglich, ein herkömmliches Polyamid durch Zugabe von Ferritpartikeln zu einem Werkstoff mit magnetischen Eigenschaften zu machen. Dabei bleiben, obwohl der Füllstoffgehalt bis zu 85% betragen kann, die Verarbeitungseigenschaften des Polyamid-Matrixmateriales weitestgehend erhalten.
Die Magnetisierung kann sowohl durch ein im Inneren des Spritzgusswerkzeuges anliegendes, durch starke Permanentmagnete oder eine Magnetspule angeregtes Magnetfeld erfolgen als auch extern erzeugt werden. Hierbei bietet allerdings die erstgenannte Methode den Vorteil, dass bereits beim Auswerfen aus dem Werkzeug ein fertiges magnetisches Bauteil vorliegt, das ohne jeden weiteren Verarbeitungsschritt verwendet werden kann.
Dieses Herstellungsverfahren lässt sich beliebig mit anderen Fertigungsverfahren, wie z.B. der Zweikomponententechnik, kombinieren. Die Haupteinsatzgebiete solcher magnetischer Bauteile sind die Sensorik und die elektronische Steuerung von Antrieben und Motoren.

Die Vorteile solcher kunststoffgebundener Dauermagnete

Kunststoffgebundene Dauermagnete, in der Fachsprache PBM (Polymer Bonded Magnets) genannt, bieten dem Konstrukteur eine enorme gestalterische Freiheit.
PBM lassen sich nahezu beliebig designen und bieten gleichzeitig die Möglichkeit der Funktionsintegration, d.h. ein mechanisches Element, wie etwa eine Welle oder ein Zahnrad, kann zusätzlich die magnetische Funktion beinhalten. Außerdem weisen PBM eine äußerst geringe Kantenbruchempfindlichkeit auf, d.h. PBM-Bauteile sind unempfindlicher gegen Stöße und Bruch als herkömmliche gesinterte Magnete. PMB-Bauteile sind zudem korrosionsbeständig und hierdurch auch in feuchter Umgebung problemlos einsetzbar. Der größte Vorteil der auf oben beschriebene Weise hergestellten PBM liegt jedoch in der Wirtschaftlichkeit: Magnetische Bauteile können nämlich so besonders kostengünstig und völlig unabhängig von externen Magnetlieferanten hergestellt werden.

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