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Kunststoffgebundene, gespritzte Magnete

Einer der wesentlichen Vorzüge kunststoffgebunden gespritzter Magnete ist die enorme Formgebungsvielfalt, die das Spritzgießverfahren eröffnet. Im Prinzip sind dadurch ähnliche Geometrien wie beim Herstellen von technischen Kunststoffteilen realisierbar. Zudem macht der hohe Füllgrad (Füllgrade variieren zwischen 84% und 94% Magnetpulver) und der damit verbundene geringe Schwund sehr enge Toleranzen im Vergleich mit technischen Kunststoffteilen möglich.

Gespritzte Magnete sind typische Verbundwerkstoffe, die durch Einbettung von Hartferrit- oder Seltenerdmagnetpulver in thermoplastischen Kunststoffen (Matrixmaterial PA6, PA12, PPS) entstehen. Dabei bestimmen die Mengenanteile des Magnetpulvers die magnetischen und mechanischen Eigenschaften.Im Fertigungsprozess stellt man zunächst das Magnetcompound her. Dazu werden das Kunststoffgranulat und das Magnetpulver im Heißkneter oder Doppelschneckenextruder gemischt und anschließend extrudiert sowie granuliert. Als nächster Schritt folgt die Verarbeitung des Compounds auf modifizierten Spritzgießmaschinen. Beim Spritzgießen von anisotropen Magneten wird während des Einspritzens zusätzlich ein Magnetfeld in axialer, radialer, diametraler oder multipolarer Richtung angelegt und die Vorzugsrichtung des Magnetwerkstoffes parallel zur vorgegebenen Orientierung erzeugt. Bei kunststoffgebundenen gespritzten Magneten ist in der Regel keine mechanische Bearbeitung des fertigen Spritzteils erforderlich.

Bei kunststoffgebunden gespritzten Magneten variieren die Füllgrade zwischen 84% und 94% Magnetpulver (Masseprozent).Die magnetischen Werte liegen aus diesem Grund unter den der kunststoffgebunden gepressten Magneten. Kunststoffgebunden gespritzte Magnete können in komplexen Geometrien und in Kombination mit Einlegeteilen in einem Prozessschritt hergestellt werden.

  • Werkstoffart

     Verbundwerkstoff

  • Matrixmaterial

    Als Kunststoffmatrix in gespritzten Magneten werden Polyamid 6 (PA 6), Polyamid 12 (PA 12) und Polyphenylensulfid (PPS) verwendet. Die maximalen Einsatztemperaturen sind dabei vom Magnet- und Matrixwerkstoff abhängig. Sie liegen bei 160°C für Qualitäten gebunden mit PA 6, 140°C für Qualitäten gebunden mit PA 12 und 220°C bei Qualitäten gebunden mit PPS. Bedingt durch die magnetischen Eigenschaften können die maximalen Einsatztemperaturen von den oben genannten Werten abweichen.

  • Prägnante Eigenschaften

    Kunststoffgebunden gespritzte Magnete sind verglichen mit kunststoffgebunden gepressten Magneten elastischer. Sie erreichen aufgrund der hohen Füllgrade jedoch nicht die mechanischen Eigenschaften technischer Kunststoffe. So ist es z.B. möglich, Verzahnungen direkt aus kunststoffgebundenem Magnetmaterial zu spritzen. Allerdings können solche Verzahnungen nur bei geringen Belastungen angewendet werden, da die Gleiteigenschaften im Vergleich zu ungefüllten Kunststoffen deutlich ungünstiger sind.

  • Magnetische Kenndaten

    Die magnetischen Kenndaten variieren bei den kunststoffgebunden gespritzten Magneten in Abhängigkeit des Füllgrades und des verwendeten Magnetpulvers. Die möglichen maximalen Einsatztemperaturen variieren, abhängig von Magnet- und Matrixmaterial zwischen +120°C und +200°C. Bei ungünstigen Geometrien, besonders bei dünnen Wandstärken oder engen Polteilungen, können durch zu schnelle Erstarrungsvorgänge oder zu geringe Ausrichtfeldstärken Abweichungen von den Werkstoffdaten auftreten.

Chemische Eigenschaften/Korrosionsbeständigkeit

Die chemische Beständigkeit kunststoffgebundener, gespritzter Magnete wird, wie allgemein bei Verbundwerkstoffen, sowohl von der Kunststoffmatrix als auch vom magnetischen Füllstoff bestimmt. Magnete mit Polyphenylensulfid (PPS) als Trägermaterial weisen gegenüber PA-gebundenen Magneten eine deutlich bessere Chemikalienbeständigkeit (Öle, Fette, Kraftstoffe etc.) auf. Die Chemikalienbeständigkeit muss jedoch im Einzelfall geprüft werden.

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