Messung der Eigenschaften von Permanentmagneten

Prüfung von Permanentmagneten: Die Sicht eines Technikers

Die Bedeutung genauer Messungen
Wer mit magnetischen Bauteilen arbeitet, weiß, dass zuverlässige Leistung mit präzisen Messungen beginnt. Die Daten, die wir bei Magnettests gewinnen, haben direkten Einfluss auf Entscheidungen in der Automobiltechnik, der Unterhaltungselektronik, der Medizintechnik und im Bereich erneuerbarer Energien.

Vier kritische Leistungsparameter
Bei der Bewertung von Permanentmagneten im Labor betrachten wir typischerweise vier kritische Parameter, die ihre Leistungsfähigkeit bestimmen:

Br: Das Gedächtnis des Magneten
Remanenz (Br):Man kann sich das als das „Gedächtnis“ des Magneten für seine magnetischen Eigenschaften vorstellen. Nachdem das äußere Magnetfeld entfernt wurde, zeigt uns Br an, wie viel magnetische Feldstärke das Material beibehält. Dies liefert uns den Ausgangswert für die tatsächliche Magnetstärke.

Hc: Widerstand gegen Entmagnetisierung
Koerzitivfeldstärke (Hc):Man kann sich das wie die „Willenskraft“ des Magneten vorstellen – seine Fähigkeit, der Entmagnetisierung zu widerstehen. Wir unterteilen dies in Hcb, das uns das Gegenfeld angibt, das benötigt wird, um die magnetische Leistung aufzuheben, und Hci, das angibt, wie viel stärker das Feld sein muss, um die innere Ausrichtung des Magneten vollständig zu löschen.

BHmax: Der Leistungsindikator
Maximales Energieprodukt (BHmax):Dies ist der aussagekräftige Wert, den wir aus der Hystereseschleife ablesen. Er repräsentiert die höchste Energiekonzentration, die das Magnetmaterial liefern kann, und ist daher unser wichtigstes Messinstrument zum Vergleich verschiedener Magnettypen und Leistungsstufen.

HCI: Stabilität unter Druck
Intrinsische Koerzitivfeldstärke (Hci):Für moderne Hochleistungsmagnete aus NdFeB ist dies die entscheidende Spezifikation. Hohe Hci-Werte ermöglichen es dem Magneten, auch unter rauen Bedingungen – wie hohen Temperaturen und gegenläufigen Magnetfeldern – ohne signifikanten Leistungsverlust standzuhalten.

Unverzichtbare Messinstrumente
In der Praxis setzen wir Spezialgeräte ein, um diese Eigenschaften zu erfassen. Das Hysteresemessgerät ist nach wie vor unser wichtigstes Laborgerät und zeichnet die vollständige BH-Kurve durch kontrollierte Magnetisierungszyklen auf. In der Produktion greifen wir häufig auf tragbare Lösungen wie Hall-Effekt-Gaussmeter oder Helmholtz-Spulen zurück, um die Qualität schnell zu überprüfen.

Prüfung von Magneten mit Kleberückseite
Die Sache wird besonders komplex, wenn wir testenselbstklebende Neodym-MagneteDer Komfort des integrierten Klebstoffs bringt einige Komplikationen bei den Tests mit sich:

Spielplan-Herausforderungen
Steigende Herausforderungen:Diese klebrige Schicht bewirkt, dass der Magnet in Standard-Testvorrichtungen nie ganz perfekt sitzt. Selbst mikroskopisch kleine Luftspalte können unsere Messwerte verfälschen, weshalb kreative Lösungen für die korrekte Montage erforderlich sind.

Geometrische Betrachtungen
Formfaktorüberlegungen:Aufgrund ihrer geringen Dicke und Biegsamkeit sind spezielle Vorrichtungen erforderlich. Standardvorrichtungen, die für starre Blöcke ausgelegt sind, funktionieren nicht, wenn sich die Testprobe biegen lässt oder keine gleichmäßige Dicke aufweist.

Anforderungen an die Testumgebung
Anforderungen an die magnetische Isolation:Wie bei allen Magnettests müssen wir penibel darauf achten, dass sich keine nichtmagnetischen Gegenstände in der Nähe befinden. Obwohl der Klebstoff selbst magnetisch neutral ist, würden jegliche Stahlwerkzeuge oder andere Magnete in der Nähe unsere Ergebnisse verfälschen.

Warum Tests wichtig sind?
Die Anforderungen an präzise Tests sind hoch. Ob wir Magnete für Elektrofahrzeugantriebe oder medizinische Diagnosegeräte qualifizieren – Fehler sind nicht erlaubt. Bei selbstklebenden Magneten prüfen wir nicht nur die Magnetstärke, sondern auch die thermische Belastbarkeit, da die Klebeschicht bei hohen Temperaturen oft vor dem Magneten selbst versagt.

Die Grundlage der Zuverlässigkeit
Letztendlich ist eine gründliche Magnetprüfung nicht nur eine Qualitätskontrolle, sondern die Grundlage für eine zuverlässige Leistung in jeder Anwendung. Die grundlegenden Prinzipien bleiben für alle Magnettypen gleich, aber erfahrene Techniker wissen, wann sie ihre Methoden an Sonderfälle wie beispielsweise selbstklebende Konstruktionen anpassen müssen.