Magnetbearbeitung: Wie werden Magnete präzise geformt?

Viele Menschen denken, dass Magnete während der Produktion nur einmal geformt werden — aber das ist nicht der Fall. Die meisten Magnete, insbesondere Seltene-Erden-Magnete, erfordern eine sorgfältige Bearbeitung, um ihre endgültige Größe und Toleranz zu erreichen.

Die Bearbeitung von Seltene-Erden-Magneten ist unerlässlich, weil ihre harte und spröde Natur verhindert, dass sie in einem Schritt auf die Endmaße gebracht werden. Schneiden, Bohren und Schleifen sind entscheidende Schritte, um Präzision zu erreichen.

Selbst bei leistungsstarken magnetischen Materialien wie NdFeB und SmCo ist es unmöglich, die Bearbeitung zu überspringen. Hier ist warum — und wie ich es mit Kunden in der Magnetindustrie angehe.

Was ist die Magnetbearbeitung?

Magnetbearbeitung kann nicht ignoriert werden. Die meisten Magnete können nicht geformt oder gepresst werden, um ihre endgültige Form zu erhalten, insbesondere sinterte Seltene-Erden-Typen.

Magnetbearbeitung bezieht sich auf den Prozess der Veränderung der Form, Größe und Oberfläche von Magneten mittels Methoden wie Schneiden, Schleifen oder Bohren, um präzise Abmessungen zu erreichen.

Mehrfaches Drahtschneiden

Warum können wir die Bearbeitung nicht überspringen?

Seltene-Erden-Magnete wie sintertes NdFeB sind sehr hart, aber auch spröde. Während der Press- und Sinterschritte können wir die Form nicht mit hoher Präzision kontrollieren. Magnetblöcke kommen rau, übergroß und oft mit Toleranzlücken heraus.

Hier kommt die Bearbeitung ins Spiel. Ohne sie können die engen Maßvorgaben, die in Branchen wie Motoren, Sensoren und medizinischen Geräten erforderlich sind, nicht erfüllt werden.

Was sind die wichtigsten Bearbeitungstechniken?

Jede Methode hat ihre eigene Rolle, abhängig vom Materialtyp, der Formkomplexität und der erforderlichen Präzision.

Wie fräst man Magnete?

Das Fräsen von Magneten ist nicht wie das Fräsen von Stahl oder Kunststoff. Es erfordert besondere Sorgfalt aufgrund der Eigenschaften des Magnetmaterials.

Magnete werden mit Werkzeugen wie Diamantschneidblättern oder Schleifscheiben bearbeitet. Die Methode hängt vom Magnettyp, der Form und der Anwendung ab. Präzision und Sorgfalt sind entscheidend.

1. Schneidetechniken

Messerschneiden

Wir verwenden Diamant- oder CBN-beschichtete Messer. Die Dicke des Messers, die Geschwindigkeit und der Vorschub beeinflussen Qualität und Endtoleranz.

Unterarten:

• Zylindrisches Schneiden: Wird häufig für scheibenförmige Magnete verwendet.
• Inneres Schneiden: Wird zum Schneiden von Löchern oder inneren Profilen verwendet.

Drahtschneiden & Laserschneiden

Diese Methoden eignen sich hervorragend für die Herstellung komplexer Formen. Draht-Erodieren und Laser bieten präzise Ergebnisse, sind aber langsamer und teurer. Ich empfehle diese Methoden in der Regel für Kleinserien oder hochpräzise Bauteile.

Drahtsägeschnitt

Dies ist eine bewährte Methode zum Schneiden dünner Scheiben oder empfindlicher Formen mit minimalen Schäden.

2. Bohrtechniken

Magnete mit inneren Löchern—insbesondere Ring- und Bogenformen—müssen nach dem Sintern häufig gebohrt werden.

Arten des Bohrens:

• Festbohren: Wird mit Diamant- oder Lasertools durchgeführt. Am besten geeignet für kleine Löcher.
• Hohlbohren: Wird verwendet, wenn die Löcher größer als 4 mm sind. Wir können den Kern des Lochs wiederverwenden, um andere Teile herzustellen, was die Materialnutzung verbessert.

3. Schleiftechniken

Dieser Schritt sorgt für Oberflächenebene, enge Toleranzen und ein ästhetisches Erscheinungsbild.

Arten des Schleifens:

• Zylinderschleifen
• Innenschleifen
• Flächenschleifen
• Abschleifen: Wir entwickeln Schleifscheiben, die der endgültigen Kontur entsprechen.

Für die meisten meiner Kunden ist das Schleifen der häufigste Bearbeitungsschritt, insbesondere bei der Herstellung von Magneten für Motoren oder Sensoren.

4. Bürsten / Fasen

Einige Kunden fragen nach sicheren Kanten—insbesondere bei Baugruppen, die gehandhabt werden. Das Fassieren hilft, scharfe Kanten zu entfernen, wodurch die Montage sicherer und ergonomischer wird.

Was ist Magnetherstellung?

Viele Menschen verwechseln die Magnetherstellung mit der Magnetbearbeitung. Es sind unterschiedliche Schritte im Prozess.

Die Magnetherstellung umfasst alle Phasen vom Rohpulver bis zum fertigen magnetischen Bauteil, einschließlich Pressen, Sintern und manchmal Bearbeitung.

Wichtige Phasen der Herstellung

Die Bearbeitung erfolgt nach dem Sintern und vor der Beschichtung. Deshalb ist die Wahl des richtigen Bearbeitungsverfahrens entscheidend—besonders wenn Beschichtungen wie Ni-Cu-Ni oder Epoxid beteiligt sind. Unsachgemäße Bearbeitung kann die Oberfläche beschädigen, was zu schlechter Haftung oder Korrosion führt.

Wie werden Magnete in Maschinen eingesetzt?

Bearbeitete Magnete sind in modernen Maschinen unerlässlich. Fast jedes elektromechanische System verwendet sie.

Magnete in Maschinen wandeln elektrische Energie in Bewegung um, erkennen Positionen oder halten Komponenten. Präzise bearbeitete Magnete ermöglichen kompakte, leistungsstarke Systeme.

Foto eines kernlosen Motors von Assun Motor Designs

Wohin gelangen bearbeitete Magnete?

1. Motoren

Permanentmagnetmotoren benötigen Magnete mit präzisen Formen, um die Rotordynamik auszugleichen. Die meisten Rotoren verwenden Bogenmagnete, die wir mit engen Toleranzen schleifen.

2. Sensoren

Hall-Effekt-Sensoren verwenden winzige Magnete, die genau in Gehäuse passen müssen. Ein kleiner Versatz von wenigen Mikrometern kann die Leistung beeinträchtigen.

3. Medizinische Geräte

MRT-Geräte, chirurgische Instrumente und Pumpen verwenden kleine kundenspezifische Magnete. Diese müssen mit hoher Genauigkeit geschliffen und gebohrt werden, ohne Grate.

4. Luft- und Raumfahrt sowie Robotik

Raumfahrt- und Roboteranwendungen erfordern leichte und leistungsstarke Magnetbaugruppen. Wir bearbeiten sie nach genauen Spezifikationen, um Leistung und Sicherheit zu gewährleisten.

Überlegungen zum Magnettyp

Verbundmagnete, wie injektionsgeformte, benötigen nur geringe Nachbearbeitung. Aber druckgeformte Magnete müssen noch geschliffen werden, insbesondere wenn präzise Höhe oder Ebenheit erforderlich sind.

Fazit

Magnetbearbeitung ist ein entscheidender Schritt, um Leistung und Passgenauigkeit sicherzustellen. Sie verwandelt rohe magnetische Blöcke in präzise, verwendbare Komponenten.