Analyse der Ursachen für die Entmagnetisierung von Magnetboxen nach dem Gebrauch
Analyse der Ursachen für die Entmagnetisierung von Magnetboxen nach dem Gebrauch
Mit der rasanten Entwicklung der heimischen Bauindustrie setzen immer mehr PC-Komponentenhersteller Magnetboxen zur Befestigung von Schalungen ein. Viele Hersteller berichten jedoch von einer deutlichen Entmagnetisierung der Magnetboxen nach einer gewissen Nutzungsdauer. Die unzureichende magnetische Anziehungskraft verhindert eine stabile Fixierung der Schalung und führt zu mangelhafter Bauteilqualität. Dies lässt viele Kunden die Wirksamkeit von Magnetboxen infrage stellen. Zudem unterliegen Magnetboxen einem hohen Verschleiß und bieten hinsichtlich der Arbeitskosten keine Vorteile gegenüber herkömmlichen Schraubbefestigungen, was ihre Einsatzmöglichkeiten stark einschränkt.
Auf Grundlage von Felduntersuchungen in zahlreichen Komponentenherstellern und fundierten Fachkenntnissen über magnetische Werkstoffe und Bauteile analysiert diese Arbeit die möglichen Ursachen der Entmagnetisierung von Magnetkästen nach dem Gebrauch. Darüber hinaus werden Produktionsprozesse zur Verbesserung der Magnetkastenqualität und zur Vermeidung von Magnetdämpfung sowie Wartungshinweise für den Betrieb von Magnetkästen als Branchenreferenz vorgeschlagen. Kommentare und Anregungen sind herzlich willkommen.
1. Betriebstemperatur
Magnetgehäuse werden üblicherweise aus gesinterten Neodym-Eisen-Bor (NdFeB)-Permanentmagneten gefertigt. Gesinterte NdFeB-Werkstoffe finden vielfältige Anwendung, unter anderem in Magnetsaugbauteilen, Permanentmagnetmotoren, Schwingspulenmotoren, hochwertigen Lautsprecherhörnern und Vibrationsmotoren für Mobiltelefone. Je nach Anwendungsfall können NdFeB-Werkstoffe mit unterschiedlichen Leistungsklassen ausgewählt werden.
Wie durch entsprechende Parameter bestätigt, kann die maximale Betriebstemperatur von gesinterten NdFeB-Werkstoffen 230 °C erreichen, wobei selbst Werkstoffe niedrigerer Güteklassen eine maximale Betriebstemperatur von 80 °C aufweisen. Aus diesem Grund werden für die meisten herkömmlichen Magnetboxen NdFeB-Werkstoffe der Güteklassen N oder M verwendet. Liegt die Aushärtungstemperatur bei der Herstellung von PC-Komponenten unter 80 °C, hat dies keinen negativen Einfluss auf den Magnetismus der Magnetboxen. Für Betriebstemperaturen von 80 °C und darüber können höherwertige NdFeB-Werkstoffe für die Herstellung von Magnetboxen eingesetzt werden.
2. Unebene Magnetoberfläche führt zu schlechter Passform am Formtisch
Die magnetische Saugkraft nimmt mit zunehmendem Abstand vom Magnetpol ab. Im Betrieb liegt die Saugfläche des Magnetblocks fest am Stahlformtisch an und gewährleistet so eine stabile und feste Fixierung. Fremdkörper wie Betonreste, Eisenspäne und Klebstofffilme an der Unterseite des Magnetblocks verhindern jedoch einen dichten Anpressdruck und führen zu einem deutlichen Abfall der Saugkraft.
Diese Arbeit untersucht anhand der Magnetbox SX-1000B des Unternehmens den Zusammenhang zwischen Saugkraft und Spalt zwischen dem Boden des Magnetblocks und dem Formtisch. Im Test wurden 0 bis 10 Blatt A4-Papier (jeweils 0,09 mm dick) zwischen dem Boden des Magnetblocks und dem Formtisch platziert, um die Saugkraft bei unterschiedlichen Spaltbreiten zu messen.
Die Testergebnisse zeigen, dass der Spalt zwischen dem Boden des Magnetblocks und dem Formtisch die Saugleistung des Magnetkastens erheblich beeinflusst. Daher werden Kunden folgende standardisierte Wartungsmaßnahmen empfohlen: Vor Gebrauch die Sauberkeit und Ebenheit des Bodens des Magnetblocks und des Formtisches prüfen. Fremdkörper am Boden des Magnetkastens lassen sich mit einem Edelstahlschaber entfernen (Eisenschaber werden von den Magneten angezogen und sind daher unwirksam). Hartnäckige Ablagerungen wie Betonreste können mit einem Winkelschleifer und einer Stahldrahtpolierscheibe poliert und gereinigt werden.
Neben Restverunreinigungen kann eine unebene Magnetoberfläche auch durch fehlerhafte Produktionsprozesse verursacht werden. Der Magnetblock besteht aus NdFeB-Magneten und Eisenstreifen, die mittels Schrauben verbunden sind. Ungenaue Maßhaltigkeit und Positionierung der Schraubenlöcher führen zu einer unebenen Oberfläche der Eisenstreifen, die durch Schleifen geglättet werden muss.
Im Betrieb spannt die Längsschraube, die den mittleren Eisenstreifen durchdringt, den gesamten Magnetblock. Zu große Maßtoleranzen der Schraubenlöcher und Spalten zwischen den Längs- und Querverbindungsschrauben führen zu einer Verschiebung der Eisenstreifen, was eine unebene Magnetoberfläche und eine erhebliche Reduzierung der magnetischen Betriebskraft des Magnetblocks zur Folge hat.
3. Beschädigung des internen Magnetkörpers des Magnetblocks
Gesinterte NdFeB-Werkstoffe sind hart, spröde, zerbrechlich und korrosionsanfällig. Daher müssen die Magnete vor äußeren Einflüssen und Beschädigungen der Oberflächenbeschichtung geschützt werden. Gebrochene oder beschädigte Magnetkörper führen direkt zu einer verminderten Saugkraft des Magnetblocks.
Bei der Montage von Magneten und Eisenstreifen wird die Magnetoberfläche so gestaltet, dass sie etwas tiefer liegt als die Ebene der Eisenstreifen, um Beschädigungen durch Stöße wirksam zu vermeiden. Gleichzeitig sind zuverlässige Schutzschichten unerlässlich, um Beschädigungen und Korrosion des Magnetkörpers zu verhindern. Um den Magnetkörper optimal zu schützen, verwendet die Firma Saixin ein fortschrittliches Verfahren, bei dem jeder Magnet mit einem Schutzring aus Edelstahl versehen wird.