Um die individuellen Anforderungen unserer Kundinnen und Kunden zu erfüllen und Aufgaben innovativ zu lösen, haben wir uns der kontinuierlichen Verbesserung von Produkt-, Prozess- und Servicequalität verpflichtet. So ist unser Ergebnis abgesichert durch ein erfahrenes Projektmanagement immer die passgenaue Lösung. Diese finden Anwendung in den unterschiedlichsten Branchen.
Rotor-Ringmagnet für Pumpenantrieb in AdBlue-System
AdBlue ist eine wässrige Harnstofflösung, mit deren Hilfe der Ausstoß von Stickoxiden bei Dieselmotoren drastisch reduziert wird. Die Lösung wird mit Hilfe einer Pumpe exakt dosiert in den Abgasstrom gespritzt.
Für den Antrieb der Pumpe entwickelte MS-Schramberg einen sechspoligen Ringmagneten für den Rotor aus Neodym-Eisen-Bor. Das Element Neodym zählt zu den Metallen der Seltenen Erden. Diese sind sehr korrosionsanfällig. Da die Pumpe der aggressiven Harnstofflösung ausgesetzt ist, wurde die Korrosionsbeständigkeit durch das Einbinden der Magnetpartikel in ein thermoplastisches Kunststoff-Compound erhöht. Zusätzlich wurde der Ringmagnet des Rotors mit Kunststoff dicht umspritzt. Die besondere Herausforderung besteht darin, die Umspritzung sehr dünnwandig aufzutragen, um die Leistung der Pumpe nicht negativ zu beeinflussen.
Magnet für Drosselklappensensor
Zur Winkellageerkennung einer Drosselklappe wurde ein Magnetsystem entwickelt, das im Motorraum Temperaturen bis zu 160° Grad Celsius ausgesetzt ist. Die kritischen Umgebungsbedingungen erforderten eine detaillierte Funktionsauslegung des gesamten Magnet- und Sensorsystems. Mittels Simulationen der Finite-Elemente-Methode (FEM) wurden die magnetischen Eigenschaften des Gesamtaggregats entsprechend den Toleranzketten von Hochtemperatur und Lebensdauer ausgelegt und sichergestellt.
Um die Montage für unsere Kundinnen und Kunden zu vereinfachen, haben wir ein komplettes Kupplungssystem gestaltet, das sich auch als Schnittstelle für weitere KFZ-Modelle eignet. Dank der Moldflow-Simulation konnte trotz der eingeschränkten Bauraumsituation eine passgenaue Lösung entwickelt werden.
Zahnrad mit integriertem Magneten
Dieses Zahnrad mit integriertem Magneten dient als Drosselklappensteller im Motorraum, wo es Temperaturen bis zu 160° Celsius ausgesetzt ist. Um die magnetische Alterung und Formstabilität des Zahnrads unter diesen Einsatzbedingungen zu gewährleisten, werden hochtemperaturbeständige Kunststoffe eingesetzt, die im 2-Komponenten-Spritzgussverfahren hergestellt werden. Durch die geeignete Magnetauslegung wird ein über den Winkel lineares Sensorsignal erzeugt.
Generell reduzieren Zahnräder mit integrierten Magneten nicht nur den Fertigungsaufwand, sondern auch die Toleranzkette, was durch die Verbindung von Mechanik mit Elektronik und deren Bezugsebenen eine besondere Herausforderung darstellt.
Magnetbauteil als Positionserkennung im Getriebe
Um eindeutige Indikatoren für die Position eines Schalthebels bzw. der Gangposition zu erhalten, haben wir ein Magnetbauteil mit insgesamt 4 Spuren und jeweils mehreren Polen entwickelt. Mit dessen Hilfe lassen sich auf kleinstem Raum vielfache Schaltpositionen detektieren.
Entsprechend den enormen Anforderungen durch hohe Temperatur, dem Kontakt mit Getriebeölen und dem Anspruch einer langen Lebensdauer fiel die Entscheidung für einen gespritzten Hartferritmagneten, der im Zweikomponenten-Spritzguss Verfahren hergestellt wird. So wird eine formschlüssige Verbindung zwischen Magnet und Träger erreicht. Abschließend wird der Magnet zunächst vollautomatisiert vorzugsgerichtet, dann positionsgenau flächenmagnetisiert. Dank des hohen Automatisierungsgrades können höchste Ansprüche an Wirtschaftlichkeit und Qualität umgesetzt werden.
Magnetbauteil als “Parkscheibe“ im Getriebe
Dieses Magnetbauteil wird im Getriebe als sogenannte Parkscheibe eingesetzt. Es ist starken Temperaturschwankungen von -40° bis 180° Celsius und somit extremen Belastungen ausgesetzt.
Das Bauteil ist mehrspurig magnetisiert, um eine präzise Positionserfassung sicherzustellen. Der Magnet besteht aus einem kunststoffgebundenen Neodym-Eisen-Bor-Compound auf Polyphenylensulfid (PPS)-Basis und wird direkt in das Stahlteil eingespritzt. Als Schutz vor Korrosion wird der Stahl mit einer organischen Beschichtung überzogen.
Um besonders effizient zu produzieren, ist die Anlage vollautomatisiert und überwacht auch alle Qualitätsanforderungen inklusive der Magnetisierung inline. So gelangen nur einwandfreie Teile in die Verpackstation.
Magnet-Baugruppe zur Drehzahlerfassung im Automatikgetriebe
Für diese Magnet-Baugruppe zur Drehzahlerfassung in einem Automatikgetriebe stellen die Umgebungsbedingung mit bis zu 180 Grad Celsius bei 3.500 U/min. im Getriebeöl besondere Herausforderungen dar.
Unsere dafür entwickelte Magnetlösung besteht aus einem 72 polig gespritzten Hartferritmagnetring, der im Spritzgusswerkzeug magnetisiert und dann in derselben Anlage magnetisch geprüft wird.
Anschließend wird der Hartferritmagnetring vollautomatisiert in einen Aluminiumring eingeklebt. Zur Vorbehandlung kommen modernste Technologien wie Plasmabehandlung und Lasertechnik zum Einsatz.
Besonders anspruchsvoll ist auch die Auswahl des geeigneten Klebstoffes, bei der wir eng mit den Klebstoffherstellern zusammenarbeiten. In diesem Fall setzen wir einen Einkomponentenklebstoff ein, der den extremen Anforderungen zuverlässig standhält.
Trotz der hohen Ansprüche an das Bauteil erreichen wir seit vielen Jahren eine Null Prozent Beanstandungsquote und werden damit unserem hohen Qualitätsanspruch gerecht.
Ringmagnet für Pumpenantrieb zur Harnstoffeinspritzung
Ein kunststoffgebundener, gepresster Neodym-Eisen-Bor Ringmagnet wird im Topf eines Außenläufermotors per Klebetechnik verbaut.
Der Motor dient als Antrieb einer Membranpumpe zur Abgasnachbehandlung per Harnstoffeinspritzung.
Die besondere Anforderung bei dieser Magnetlösung ist die relativ dünne Wandstärke in Kombination mit der benötigten Magnethöhe und sehr engen Toleranzen.
Impeller – Lüfterrad zur Sitzklimatisierung
Bei der Entwicklung eines Lüfterrads für den Einsatz in einer innovativen Sitzkühlung konnten wir unsere Kompetenzen in der Magnet- und Spritzgusstechnik bestens einbringen; insbesondere durch den Einsatz von FEM-Tools waren wir in der Lage, das Bauteildesign sowohl magnet- als auch fertigungstechnisch zu optimieren, so dass eine hochautomatisierte wirtschaftliche Fertigung möglich wurde. Diese erfolgt innerhalb eines Produktionsschrittes im Zwei-Komponenten- Spritzgussverfahren.
Aufgrund der hohen Anforderungen bezüglich minimaler Unwucht wurde ein Werkzeugkonzept mit einstellbarem Wuchtausgleich realisiert.
Magnete in Nabenantrieben für Fahrräder und Rollstühle
Bei dieser Rotorbaugruppe mit Rückflussring und eingeklebten Neodym-Eisen-Bor-Vierkantmagneten, die als Außenläufer-Motor für Fahrrad- und Rollstuhlantriebe dient, ist die Anforderung an die Robustheit besonders hoch. Die Belastungen durch Schlag und Vibration, die beim Fahren mit einem Fahrrad oder Rollstuhl entstehen, sind enorm. Zusätzlich darf Feuchtigkeit weder die Verklebung noch die Magnete schädigen. Damit der Rotor bei allen geforderten Temperaturen einsetzbar ist, wurden die Magnete entsprechend beschichtet und ein geeignetes Klebstoffsystem gewählt.
Die Herausforderungen liegen in der genauen Positionierung der Magnete im magnetisierten Zustand, der Prüfung des magnetischen Flusses im Gesamtsystem und der Sicherstellung der Klebefestigkeit bei Betriebstemperatur.
Magnet-Baugruppen als Zentraldrehkupplung einer Dialysemaschine
Die beiden Magnet-Baugruppen bilden zusammen eine Zentraldrehkupplung an einer Dialysemaschine. Das Innenteil der Kupplung ist mit der Pumpe verbunden, die das Dialysat durch Blutreinigung durch die Kapillarfilter fördert. Da dieses Teil mit dem Dialysat in Berührung kommen kann, ist der Magnet mit medizinischem Kunststoff umspritzt und wird den strengen Qualitätsanforderungen der Medizintechnik gerecht.
Als Gleitlager dient eine Kohlebuchse, die ebenfalls formschlüssig eingespritzt wird. Das Außenteil der Kupplung ist mit dem Antriebsmotor verbunden. Beide Teile sind hermetisch voneinander getrennt. Dadurch wird die Kraft berührungslos und verschleißfrei vom Motor auf die Pumpe übertragen, ohne dass das Dialysat verunreinigt wird. Die hier eingesetzten Magnete bestehen aus einem kunststoffgebundenen Hartferritmaterial und sind 8-polig am Innendurchmesser bzw. Außendurchmesser magnetisiert.
Magnete als Positionssensor in Rollladenantrieben
Dieser Magnet wird als Zählsystem eines Asynchronmotors verwendet, um die Position eines Rollladens oder einer Markise zu erkennen. Dafür kommt ein anisotroper, kunststoffgebundener Hartferritmagnet zum Einsatz, der 10polig am Umfang magnetisiert wird. Die Magnetisierung erfolgt direkt im Werkzeug.
Zu diesem Zweck wurde von unserem erfahrenen Formenbau ein Werkzeug mit 8 Kavitäten (Formnester) entwickelt. Dies ermöglicht eine effiziente Produktion mit großen Stückzahlen und hohem Automatisierungsgrad für maximale Wirtschaftlichkeit. So werden die Magnete beispielsweise am Ende des Produktionsprozesses automatisiert in Röhrchen verpackt.
Lagermagnete für Nebenantrieb von Spinnmaschine
Bei dieser Magnet-Anwendung kommt ein Motor mit magnetischer Lagerung aus insgesamt 4 Magnetsystemen zum Einsatz. Die Rotoren werden sehr stark beschleunigt und laufen mit einer Drehzahl von bis zu 200.000 U/min. Da die Rotoren nicht gewuchtet werden können, darf die benötigte Wuchtgüte nach dem Verbau der Einzelteile nur eine sehr enge Toleranz aufweisen.
Die vier Lagermagnete aus gesinterten Neodym-Eisen-Bor Magneten werden allseitig präzise geschliffen und axial magnetisiert. Die magnetischen Anforderungen erlauben nahezu keine Abweichung bezüglich Winkel und Flußdichte.
Da eine Verklebung der Magnetringe zu einer zu hohen Unwucht führen würde, haben wir ein Verfahren zur Montage ohne Klebstoff entwickelt. Die spröden Magnetringe werden dabei mit einer CFK-Bandage versehen, um sie vor dem Bersten zu schützen. Die Lagerdeckel sind mit einem Spulensystem bestückt, das die Lagerung steuert.
Um den hohen Qualitätsanforderungen an die Lagermagnete zu entsprechen, müssen die Fertigungsprozesse sehr gut aufeinander abgestimmt sein. Wichtige Parameter der Magnete werden vor der endgültigen Montage innerhalb der Fertigungsanlage zu 100 Prozent geprüft.
Magnetfeder als Reversierhilfe für einen Drehschwingungsantrieb
Die Magnetfeder dient als Reversierhilfe für den Drehschwingungsantrieb (Winkel von ±37°) einer Garnumspulmaschine bestehend aus einem Lagerschild, das mit dem Motor verbaut wird und einem Magnethalter, der auf die Welle montiert wird. Die hochkoerzitive Neodym-Eisen-Bor Magnete werden in Aluminium-Beistellteilen verklebt. Die über die „Magnetkupplung“ realisierte Lösung ist gegenüber einer mechanischen Feder absolut verschleißfrei.
Gesinterter Magnet als berührungsloser Kupplungsmagnet im Wasserzähler
Gehäuse und Zählwerk eines Wasserzählers bestehen meist aus voneinander getrennten Kammern. Diese sind über eine magnetische Kupplung berührungslos miteinander verbunden. Für diese Magnet-Anwendung haben wir einen gesinterten Magneten aus Hartferrit mit 4 poliger Magnetisierung auf der Stirnfläche entwickelt. Dieser erzeugt als Magnetpaar den Kupplungseffekt.
Um die anschließende Montage bei unseren Kundinnen und Kunden zu vereinfachen, wird der Magnet mit einem technischen Kunststoff dünnwandig umspritzt. Selbstverständlich haben die ausgewählten Kunst- und Magnetwerkstoffe eine Trinkwasserfreigabe.
Kunststoffgebundener Ringmagnet als Motorpumpeneinheit für die Brennwerttechnik
Der kunststoffgebundene Ringmagnet aus Neodym-Eisen-Bor wird auf einen Rotorkörper gespritzt und anschließend 6-polig am Umfang magnetisiert. Der Rotor dreht sich mit zirka 3.000 U/min bei maximaler Temperatur von 100 Grad Celsius.
Mittels einer Schraube wird der Rotor einseitig auf die Welle geklemmt. Damit dieser nicht gewuchtet werden muss, besitzt der Grundkörper bereits eine Wuchttasche zum Ausgleich.
Da der Grundkörper einen großen Durchmesser besitzt (31 mm), besteht die Herausforderung darin, die Verbindung des Magnetmaterials auf dem Grundkörper ohne Rissbildung sicherzustellen. Hierzu werden die optimalen Prozessparameter mittels statistischen Versuchsplanungen (DoE / Design of Experiment) ermittelt. Die Ergebnisse von Verzugs-, und Spannungsanlysen sowie Füllstudien garantieren die bestmögliche Werkzeugauslegung. Optimierte Magnetcompounds aus eigener Herstellung sorgen für höchste Qualität.
Magnet als Rotor für Lüfterantriebe
Bei dieser Magnetlösung wird ein Hartferritcompound per Spritzgießverfahren direkt polorientiert auf eine Motorwelle gespritzt. Als Formschluss dient ein Rändel auf der Welle.
Der Läufer wird per Gleitlager in einem Antrieb verbaut und treibt direkt z. B. einen Lüfter im Kühlschrank an. Unsere Magnetlösungen erfüllen höchste Anforderungen an den Rundlauf und vermeiden wirkungsvoll Unwuchten und Geräusche.
