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Maurer-Degaussing
– Technologiesprung in industriellen Entmagnetisierverfahren
Maurer-Degaussing-Technologie
Geschichte
Das Verfahren «Maurer-Degaussing» wurde im Jahre 2001 während der Entwicklungsphase
einer komplexen Entmagnetisierlösung für einen japanischen Grosskonzern
entwickelt. Bestehende Entmagnetisier-Technologien konnten in diesem Fall
die Anforderungen an Prozesssicherheit, Qualität und Produktivität nicht
erfüllen. Durch den Einsatz modernster Leistungselektronik, innovativer
Ideen und langjähriger Erfahrung auf dem Gebiet des Magnetismus, hat die
Firma Maurer Magnetic AG für diese Aufgabe eine Entmagnetisierlösung im
Pulsverfahren entwickelt. Die Maurer-Degaussing-Technologie
ist mittlerweile international durch mehrere Patente geschützt. Basierend
auf diesem Entmagnetisierverfahren bietet Maurer Magnetic AG internationalen
Kunden ein umfangreiches Produktprogramm für das Entmagnetisieren von
ferromagnetischen Bauteilen an.
Einsatzmöglichkeiten
Mit Maurer-Degaussing können Werkstücke in allen Dimensionen und Formen
entmagnetisiert werden. Beispiele sind Grossteile von mehreren Tonnen
Gewicht, Hartmetall, Packungen mit Nadeln oder Kanülen, komplett befüllte
Waschkörbe, Sinterteile, zusammengebaute Teile, Behälter mit technischen
Federn, Teile in Stahlbehältern usw.
Das Entmagnetisieren mit diesem Verfahren eignet sich für automatisierte
Fertigungsprozesse wie auch für manuelle Bedienung. Die Entmagnetisierung
erfolgt bei Maurer-Degaussing vollautomatisch innert wenigen Sekunden.
Der kontrollierte Wechselfeldverlauf, die hohe Produktivität und die völlige
Reproduzierbarkeit machen Maurer-Degaussing ideal für die industrielle
Anwendung.
Merkmale
des Verfahrens Maurer-Degaussing
Entmagnetisieren
durch elektromagnetisches Wechselfeld
Das industriell bekannte Entmagnetisieren erfolgt durch ein in Spulen
erzeugtes, abnehmendes Wechselfeld. Die Reduktion der Amplitude wird in
den meisten Fällen durch ein langsames Wegziehen des Teils (z.B. durch
ein Förderband) von der Spule erreicht. Durch die Umpolung mit abnehmender
Amplitude entsteht im Werkstück eine zufällige Orientierung der magnetischen
Momente. Bei richtiger Umsetzung dieses Prozesses bleiben im entmagnetisierten
Teil praktisch keine magnetischen Restfelder stehen.
Das Verfahren Maurer-Degaussing arbeitet mit einem in der Entmagnetisierspule
erzeugten magnetischen Wechselfeld, welches zunächst kontrolliert auf
einen maximalen Wert hochgefahren wird, und anschliessend innert wenigen
Sekunden auf einer programmierten Kurve bis auf Nullamplitude reduziert
wird. Dieser Entmagnetisierpuls ist durch die elektronische
Steuerung vollständig reproduzierbar und das Resultat prozesssicher.
Die entscheidenden Elemente des Entmagnetisierprozesses Maurer-Degaussing
werden nachfolgend genauer erläutert:
Kurzzeitige,
maximale Feldstärke
Bauteile aus magnetisch zähen Werkstoffen, wie z.B. Nickel-Chrom Legierungen
mit typischen Werkstoffnummern 1.43...1.45, Kugellagerstählen, Hartmetallen
usw., benötigen zur Überwindung der Koerzitivkraft und vollständigen Umpolung
hohe Feldstärken. Dasselbe gilt für das Entmagnetisieren
von Schüttgut oder mehreren Teilen in Behältern. Abschirmeffekte des ferromagnetischen
Materials reduzieren in diesen Fällen die Eindringtiefe des Magnetfeldes.
Mehr Eindringtiefe wird erreicht mittels der Entmagnetisierung mit hohen
Spitzenfeldstärken. Dadurch werden die Randzonen des Materials magnetisch
gesättigt und das magnetische Wechselfeld dringt tiefer ins Material ein.
Der Energieverbrauch des Entmagnetisierprozesses wird durch die kurze
Verweildauer auf der maximalen Feldstärke gering gehalten. Die Eindringtiefe
wird zusätzlich durch das Entmagnetisieren mit tiefen Frequenzen erhöht.
Tiefe Frequenzen reduzieren die im Material induzierten
Wirbelströme, was folglich die Eindringtiefe des magnetischen Wechselfeldes
begünstigt. Dies sind entscheidende Kriterien für die Produktivität und
Leistungsmerkmale der Maurer-Degaussing Entmagnetisiermaschinen.
Hohe Anzahl an Schwingungen abnehmender Amplitude
Die Güte der Entmagnetisierung hängt wesentlich von der Anzahl abnehmender
Umpolungen ab. Diese technische Eigenschaft wird insbesondere bei Teilen
mit hoher geometrischer Komplexität oder Schüttgut etc. erforderlich,
damit alle magnetischen Momente erfasst werden. Dauer und Form des Entmagnetisierpulses
definieren die Anzahl dieser abnehmenden Schwingungen bzw. die Stärke
der Abnahme von Umpolung zu Umpolung. Diese Parameter sind voreingestellt
und garantieren einen einwandfreien Entmagnetisierprozess. Die speziell
entwickelten Leistungsmodule mit Verfahren Maurer-Degaussing führen reproduzierbare
Entmagnetisierpulse durch, was sich in Ergebnis und Prozesssicherheit
der Entmagnetisierung widerspiegelt.
Auslauf exakt
auf Nullstrom
Die abrupte Unterbrechung der magnetischen Durchflutung eines Teils führt
praktisch immer zu einem messbaren Restmagnetismus. Aus diesem Grund muss
der Auslauf des Entmagnetisierpulses für ein qualitativ gutes Entmagnetisier-Ergebnis,
möglichst exakt gegen Nullstrom gehen. Industrieübliche Stromquellen funktionieren
nur mit einem bestimmten Minimalstrom korrekt. Unterhalb dieser Schwelle
unterbricht der Stromregler den Strom vollständig. Maurer Magnetic AG
setzt Leistungselektronik ein, welche sich bei tieferen Minimalströmen
sauber regeln lässt. Die zu beherrschende Dynamik (Maximal- / Minimalstrom)
liegt bei etwa 60 dB oder besser, also vergleichbar mit einer Hi-Fi Audioanlage.
Field
Multiplicator Technology FMT®
Maurer Magnetic AG
ist als Hersteller moderner Entmagnetisiermaschinen bestrebt, den Wirkungsgrad
des Entmagnetisierprozesses möglichst optimal zu gestalten. Bei Entmagnetisiermaschinen
mit Wechselfeldprinzip werden Spulen zur Erzeugung des magnetischen Feldes
eingesetzt. Bei grösseren Entmagnetisierspulen steigen Blindstromverbrauch
und elektrischer Anschlusswert schnell an, nicht selten auf Werte über
50A bei 400VAC. Der elektrische Strom wird in herkömmlichen Spulen mit
einem sehr ungünstigen Blindstromverhältnis in magnetische Feldstärke
umgewandelt. Maurer Magnetic AG hat für diese Herausforderung eine Lösung
gefunden und setzt bei Spulen welche hohe Feldstärken erzielen müssen,
das Feature FMT® ein.
Constant Field Technology CFT®
Zum Entmagnetisieren müssen Teile eine Entmagnetisierspule durchlaufen
oder sie müssen zumindest in die Nähe einer Spule gebracht werden. Ferromagnetisches
Material in der Nähe von Spulen bewirkt durch die Induktivitätsänderung
verminderten Stromfluss und damit verbunden eine geringere Wirkung der
Entmagnetisierung. Dieser physikalische Effekt wird mit zunehmendem „Füllgrad“
der Spule ausgeprägter. Maurer Magnetic AG hat als Gegenmassnahme zu diesem
Effekt die Innovation CFT® entwickelt und patentiert. Entmagnetisierer
mit CFT® Technologie eignen sich besonders für Anwendungen mit hohem Füllgrad,
wie dies Beispielsweise für die Entmagnetisierung von Rohren oder Stangen
wichtig ist.
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