Spritzgießen multipolarer, kunststoffgebundener Dauermagnete

Stefan Eimeke

Durch Zugabe von hartmagnetischen Füllstoffen in die Kunststoffmatrix können sogenannte kunststoffgebundene Dauermagnete hergestellt werden. Durch verfahrenstechnische Vorteile, z. B. im Spritzgießverfahren, finden multipolare, kunststoffgebundene Dauermagnete Anwendung im Bereich der Antriebs- und Sensortechnik. Die resultierenden magnetischen Eigenschaften der spritzgegossenen Dauermagne-te hängen im großen Maß von der Orientierung der Füllstoffe durch ein Magnetrichtfeld in ihre magnetische Vorzugsrichtung ab. Dabei besteht eine komplexe Abhängigkeit zwischen werkstofflichen, geometrischen und verfahrenstechnischen Ein-flussgrößen auf die Füllstofforientierung und so auf die magnetischen Eigenschaften.
Am Beispiel polorientierter, multipolarer, kunststoffgebundener Dauermagneten wurden Untersuchungen im Spritzgießverfahren entlang der gesamten Prozesskette vom Werkzeugaufbau über die Magnetgeometrie bis zu den Verfahrensparametern durchgeführt. Ein erweitertes Prozessmodell konnte abgeleitet werden, welches dem Anwender dieser Technologie grundlegendes Prozessverständnis vermittelt und die Ableitung von Verfahrensrichtlinien ermöglicht. Es hat sich gezeigt dass gerade bei dünnen Magnetgeometrien und kleinen Polbreiten eine angepasste Verfahrenstechnik notwendig ist. Zur Vorhersage der resultierenden magnetischen Eigenschaften multipolarer Dauermagnete wurde die magnetostatische Simulation hinsichtlich ihrer Grenzen beurteilt. Unter Berücksichtigung der Grenzen dieser Berechnungsmethodik ist eine magnetische Werkzeugauslegung vor Bau des Werkzeugs zu empfehlen.