Die Anwendung von magnetischen Sensorsystemen, die aus einem federzeugenden Signalgeber sowie einem magnetisch sensitiven Sensor bestehen, für eine Bestimmung von Linear- und Rotationsbewegungen als auch zur Positionsbestimmung nehmen rasant zu. Zum Einsatz kommen hierfür aufgrund prozesssinhärenter Vorteile häufig kunststoffgebundene Dauermagnete, bei denen es sich um einen Verbundwerkstoff aus einer Kunststoffmatrix und hartmagnetischen Füllstoffpartikeln handelt. So ermöglicht der Spritzgießprozess die Herstellung von vielfältigen Polstrukturen und komplexen Geometrien in Kombination mit der Möglichkeit weitere Bauteile, wie z.B Wellen und Buchsen, direkt zu integrieren. Durch die Füllstofforientierung und Magnetisierung während des Umformprozesses kann auf den nachfolgenden Magnetisierungsschritt verzichtet werden. Die resultierenden Eigenschaften der kunstoffgebundenen Dauermagnete werden maßgeblich durch den Spritzgießprozess und die sich prozessbedingt einstellende Füllstofforientierung innerhalb des Bauteils beeinflusst.
Im Rahmen dieser Arbeit sollen die relevanten Einflussfaktoren auf die Qualitätskriterien polorientiert spritzgegossener Dauermagnete mit einem Fokus auf die maximalen Flussdichtewerte, sowie die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Polteilung, aufgezeigt werden. Am Beispiel poloriert spritzgegossener Ringmagnete werden ausgewählte Werkstoffliche, prozesstechnische und geometrische Parameter variiert und die Bauteile final hinsichtlich ihrer Eigenschaften charakterisiert. Zur Identifikation der lokalen Füllstofforientierung wird eine speziell angepasste Auswerteroutine entwickelt und für die Korrelation mit der Flussdichte und den Magnetisierungsstrukturen verwendet. Für die Ausbildung der Polbreite erfolgt eine Zusammenführung der Erkenntnisse in einem Prozessmodell.
Aktualisiert: 2021-09-10
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