Verbundwerkstoff

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.

Im Fertigungsprozess der kunststoffgebundenen, gespritzten Magnete 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.

Kunststoffgebundene, 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.

Die magnetischen Kenndaten variieren bei den kunststoffgebundenen, 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.