Keine Spin-Reorientierung
Sinter-NdFeB durchläuft unterhalb von etwa −138 °C einen Spin-Reorientierungsübergang und verliert dort Koerzitivfeldstärke. SmCo kennt diesen Übergang nicht — die Magnetisierung bleibt bis in kryogene Temperaturen stabil.
Technologie
Zwei Entscheidungen bestimmen, was ein Polring leisten kann: wie er magnetisiert wird und woraus er besteht. Wir haben beide anders getroffen.
Das Verfahren
Fünf Schritte — einer davon ist der entscheidende.
Träger fertigen
Ein Trägerring aus Edelstahl wird spanend gefertigt, die Bohrung in Toleranzklasse H7. Damit steht die mechanische Referenz fest, bevor irgendetwas magnetisiert wird.
SmCo-Schicht aufbringen
Auf den Träger kommt eine dünne Hochleistungsschicht aus Samarium-Cobalt. Kein Bindemittel, kein Kunststoff, kein Klebstoff — die Verbindung ist reinmetallisch.
Rundlauf messen
Die tatsächliche Geometrie des Bauteils wird gegen die vorgesehene Drehachse erfasst. Jede Exzentrizität ist damit bekannt, statt geschätzt.
Magnetisieren mit Rundlaufkompensation
Die Polteilung wird nicht auf das Bauteil, sondern auf die Drehachse geschrieben. Der gemessene Fehler wird beim Magnetisieren herausgerechnet — das ist der Schritt, den es sonst nicht gibt.
Prüfen und dokumentieren
Rundlaufabweichung, Feldstärke und Polteilung werden geprüft und dokumentiert. Sie bekommen Messwerte, keine Zusicherungen.
Der entscheidende Schritt
Rundlaufkompensation
Mechanische Exzentrizität lässt sich nie vollständig wegfertigen. Jede Aufnahme, jede Lagerung, jede Passung bringt einen Restfehler mit. Die üblichen Verfahren schreiben die Polteilung auf das Bauteil — und übernehmen diesen Fehler damit in das Magnetfeld.
Was der Sensor sieht
Ein Sensor misst keine Geometrie, sondern Feldwechsel über der Zeit. Eine ungleichmäßige Polteilung erzeugt deshalb genau das, was in der Regelung am meisten stört: Amplitudenschwankung und Phasenfehler pro Umdrehung.
- Rundlaufabweichung ≤ 25 µm — zugesichert, nicht nur typisch
- Der Rundlauf ist damit eine bekannte Größe in Ihrer Fehlerrechnung, keine Annahme
- Bei 25 mm Ringradius entspricht das 206 Bogensekunden Winkelfehler
- Von 23 geprüften Ringprodukten nennt keines einen garantierten Rundlauf
- Höhere Systemgenauigkeit bei niedrigeren Fertigungskosten auf Ihrer Seite
| Ring ⌀ | Aufschlag [″] | Aufschlag [m°] | Aufschlag [°] |
|---|---|---|---|
| 20 mm | 206 | 57,3 | 0,057 |
| 25 mm | 165 | 45,8 | 0,046 |
| 44 mm | 94 | 26,0 | 0,026 |
| 50 mm | 83 | 22,9 | 0,023 |
| 57 mm | 72 | 20,1 | 0,020 |
| 100 mm | 41 | 11,5 | 0,011 |
| 120 mm | 34 | 9,5 | 0,010 |
Der Aufschlag ist absolut konstant: 10 µm mehr kosten bei ⌀ 50 mm immer 83″ — ob von 25 auf 35 µm oder von 100 auf 110 µm. Relativ sind es ab unseren ≤ 25 µm durchmesserunabhängig +40 %.
Der Werkstoff
Warum Samarium-Cobalt — und warum ohne Bindemittel
Die Werkstoffwahl entscheidet über die Grenzen, an die Ihre Anwendung stößt. SmCo verschiebt sie in beide Richtungen.
Kein Bindemittel, das versagen kann
Elastomer- und kunststoffgebundene Magnete stehen und fallen mit ihrem Bindemittel: Es verspröder in der Kälte, zersetzt sich in der Hitze und wird von Lösemitteln angegriffen. Ein reinmetallischer Aufbau hat diese Schwachstelle nicht.
Beständig gegen aggressive Medien
Beständig gegen alle gängigen Öle und Fette, organische Lösemittel, Salzwasser, Salzlösungen und wässrige Laugen. Nach jahrelanger Belastung bleiben über 94 % der Feldstärke, der Rundlauf bleibt unverändert.
Inert gegen Strahlung und EMP
Radioaktive Strahlung und elektromagnetische Impulse lassen den Werkstoff kalt. Eine Entmagnetisierung ist praktisch ausgeschlossen — relevant überall dort, wo ein Ausfall nicht behoben werden kann.
Drehzahl und Temperatur gleichzeitig
Keine Einschränkung bei Drehzahl, keine bei Temperatur — und, anders als bei den meisten Alternativen, auch nicht bei beidem gleichzeitig.
Effizienter Materialeinsatz
Die hohe Energiedichte von SmCo erlaubt sehr dünne Schichten. Das spart Magnetmaterial, senkt Masse und Trägheitsmoment und macht extremen Leichtbau möglich.
Einsatzbereich
Von −273 °C bis +300 °C — geprüft
Jede Magnetklasse hat zwei Grenzen: eine unten, eine oben. Bei den meisten liegen sie unangenehm nah beieinander.
Was das bedeutet
Was Sie davon in Ihrem System haben
- Sauberes Sensorsignal ohne Amplituden- und Phasenfehler pro Umdrehung
- Weniger Aufwand für Kalibrierung und Kompensation in der Software
- Geringere Anforderungen an die umgebende Mechanik — die Achse wird entlastet
- Kein Korrosionsschutz, keine Beschichtung, keine Kapselung nötig
- Kleineres Trägheitsmoment und damit höhere erreichbare Dynamik
- Weniger Bauraum bei gleicher Bohrung — oder größere Bohrung bei gleichem Bauraum
- Ein Werkstoff für Kälte und Hitze statt zwei Varianten im Portfolio
- Ein Bruchteil des Magnetwerkstoffs pro Ring — geringere Exposition gegenüber den Rohstoffmärkten für Seltene Erden
Sprechen wir über Ihre Anwendung.
Schicken Sie uns Ihre Anforderungen — Durchmesser, Polzahl, Temperaturbereich, Medien. Sie erhalten eine belastbare technische Rückmeldung, keine Broschüre.