Alnico-Magnete werden nun schon seit über 100 Jahren hergestellt, und in dieser Zeit hat sich das Verfahren nicht grundlegend geändert. Alnico-Magnete sind Dauermagnete, die hauptsächlich aus einer Kombination von Aluminium, Nickel und Kobalt bestehen, aber auch Kupfer, Eisen und Titan enthalten können.
In diesem Blog erläutern wir den Herstellungsprozess von Cast Alnico, einem größeren Alnico-Magneten mit einem Gewicht von zehn Kilogramm, der fast immer im Gussverfahren hergestellt wird.
Schritt 1 – Gießereiofen
Für jede Alnico-Sorte gibt es ein spezielles Rezept, das den prozentualen Anteil von Aluminium, Nickel, Kobalt und Eisen angibt.
Die Mengen der einzelnen Elemente werden in einen Induktionsofen gegeben und bei über 1750 Grad Celsius geschmolzen. Es wird mehr Aluminium zugegeben, als für den endgültigen Magneten benötigt wird, da ein Teil davon verloren geht, da es bei einer viel niedrigeren Temperatur schmilzt, in der Regel bei etwa 680 Grad Celsius.
Während der Schmelze und vor dem Gießen wird eine Probe entnommen, abgekühlt und mit einem Röntgenspektrometer analysiert, um zu bestätigen, dass das genaue Verhältnis der Materialien stimmt, und um eventuelle Anpassungen in letzter Minute vornehmen zu können.
Schritt 2 – Gießen
Das geschmolzene Material wird in eine Muschelform oder größere Grünsandformen gegossen. Wenn das geschmolzene Metall abkühlt, beginnen die Muschelformen zu brennen, und wenn die Magnete kalt sind, ist die Muschel fast aufgelöst. Eine Muschelform wird mit Hilfe einer Modellplatte und einer Gießmaschine hergestellt.
Die Modelle haben eine ähnliche Größe wie die gewünschte Magnetgröße, jedoch mit einem zusätzlichen Zuschlag für die Schrumpfung und die Bearbeitung auf Maß.
Schritt 3 – Mulden
Die frisch gegossenen Magnete werden aus den Formen entnommen, bevor sie auf Schleifscheiben geputzt werden, um die Angüsse zu entfernen.
Schritt 4 – Wärmebehandlung
Die Magnete werden dann auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt und in Magnetisiergeräte gelegt, damit sie in einem sehr starken Magnetfeld abkühlen können. Dieser Vorgang wird als Härten der Magnete bezeichnet.
Anschließend werden die Magnete für einige Tage in große Härteöfen gelegt, um sie zu härten und zu stabilisieren.
Die Wärmebehandlungsphase des Prozesses verleiht dem Magnetmaterial in Verbindung mit der Legierungsmischung der Gießerei seine Temperaturbeständigkeit und seine endgültigen magnetischen Eigenschaften.
Schritt 5 – Schleifen
Die Magnete müssen oft mit engen Toleranzen fertig geschliffen werden. Da die Magnete sehr hart sind, wird dies durch Schleifen erreicht.
Schritt 6 – Prüfung
Alnico-Magnete können mit einer Hysterese-Kurvenprüfmaschine, einem Gauß-Meter oder einem Flussmesser geprüft werden.
Schritt 7 – Beschichtung/Lackierung
Wenn eine spezielle Beschichtung erforderlich ist, wird diese direkt am Ende des Prozesses vorgenommen. Die Pole der Magnete können geputzt werden, um sie blank und glänzend zu machen.
Schritt 8 – Magnetisieren
Die Magnete werden in eine Spule oder einen Magnetisierer eingesetzt, und in einer Fünftelsekunde erzeugt der elektrische Impuls das notwendige Feld, um die Magnete vollständig zu magnetisieren.