Bei vielen magnetischen Baugruppen ist eine Vergrößerung des Magnetdurchmessers nicht immer praktikabel. Motoren, Sensoren, Positioniergeräte und kompakte mechanische Bauteile haben oft einen festen Bauraum, weshalb Ingenieure eine geeignete magnetische Leistung auf begrenztem Raum erzielen müssen.

Hier kommt ein dicker Neodym-Scheibenmagnet ins Spiel.

Im Vergleich zu einem herkömmlichen dünnen Scheibenmagneten enthält ein dickerer Rundmagnet mehr magnetisches Material, ohne dass sich sein Durchmesser wesentlich vergrößert. Je nach Verhältnis von Durchmesser zu Dicke kann dasselbe Produkt auch als Neodym-Zylindermagnet oder kurzer zylindrischer NdFeB-Magnet bezeichnet werden.

Mehr magnetisches Material bei kompaktem Durchmesser

Ein häufiger Grund für die Wahl einer dicken Scheibenkonstruktion ist der begrenzte Platz.

Beispielsweise bieten Abmessungen wie 10×5 mm, 15×5 mm, 20×5 mm oder 20×10 mm unterschiedliche Kombinationen aus Durchmesser und magnetischem Volumen. Anstatt einfach den Außendurchmesser zu vergrößern, können Konstrukteure die Dicke an die verfügbare Einbautiefe anpassen.

Dadurch eignen sich dicke, runde Magnete für vertiefte Bohrungen, Gehäuse, rotierende Bauteile und kompakte Magnetbaugruppen.

Ein dickerer Magnet liefert jedoch nicht automatisch die exakt benötigte Kraft. Die tatsächliche magnetische Leistung wird auch vom Luftspalt, dem Gegenstahl, der Magnetgüte, der Magnetisierungsrichtung und dem gesamten magnetischen Kreis beeinflusst.

N52 ist eine Option, nicht die einzige Lösung

Für kompakte Anwendungen mit höheren magnetischen Anforderungen wird oft ein dicker Neodym-Scheibenmagnet N52 in Betracht gezogen, da N52 ein hohes magnetisches Energieprodukt bietet.

N52 ist jedoch nicht für jedes Projekt erforderlich.

Die Magnete der Güteklassen N35, N42, N45, N48 und N50 bieten für manche Anwendungen ein besseres Verhältnis von Leistung, Betriebstemperatur und Kosten. Höhertemperaturmagnete der Güteklassen M, H oder SH können ebenfalls besser geeignet sein, wenn der Magnet in der Nähe von Motoren, Spulen oder anderen wärmeerzeugenden Bauteilen betrieben wird.

Aus diesem Grund sollte die Magnetgüte zusammen mit den Magnetabmessungen und den tatsächlichen Betriebsbedingungen ausgewählt werden und nicht als unabhängige Spezifikation behandelt werden.

Abmessungen sind bei OEM-Baugruppen wichtig

Bei einem OEM-Projekt liegt der Unterschied zwischen einem Standardmagneten und einem Neodym-Magneten in Sondergröße oft in kleinen Maßdetails.

Durchmesser, Dicke, Kantenbearbeitung und Toleranz können direkten Einfluss haben:

• Montagefreiheit

• Positioniergenauigkeit

• Klebstoffdicke

• Mechanische Interferenz

• Wiederholbarkeit bei der Massenproduktion

Bei Präzisionsbaugruppen sollten die endgültigen Abmessungen daher anhand der Zeichnung und nicht nur anhand der Nennmaße aus dem Katalog ermittelt werden.

Typische Anpassungsmöglichkeiten umfassen Durchmesser, Dicke, Maßtoleranz, Fase, Beschichtung und Magnetisierungsrichtung.

Die Beschichtung sollte zur Arbeitsumgebung passen.

Die meisten in allgemeinen industriellen Umgebungen verwendeten runden NdFeB-Magnete werden mit einer Ni-Cu-Ni-Beschichtung geliefert.

Die Nickeloberfläche bietet ein sauberes, metallisches Finish und einen grundlegenden Korrosionsschutz, ist aber nicht die einzige Option.

Zink-, Epoxid- und andere Beschichtungen können je nach Luftfeuchtigkeit, Korrosionsbelastung und Montagebedingungen ausgewählt werden. Bei Anwendungen, bei denen der Magnet Feuchtigkeit oder aggressiven Umgebungen ausgesetzt sein kann, sollte die Beschichtungsauswahl bereits in der frühen Konstruktionsphase und nicht erst nach Festlegung der Magnetabmessungen erfolgen.

Magnetisierung ist Teil des Designs

Bei dicken Neodym-Scheibenmagneten wird üblicherweise eine axiale Magnetisierung verwendet, wobei sich der Nord- und Südpol auf den beiden flachen kreisförmigen Flächen befinden.

Diese Konfiguration eignet sich gut für viele Halte-, Sensor- und Montageanwendungen.

Bei komplexeren Konstruktionen sollten die Magnetisierungsanforderungen zusammen mit den Anforderungen der umliegenden Bauteile geprüft werden. Ein Magnet mit korrekten Abmessungen, aber falscher Polausrichtung, funktioniert in der Endmontage möglicherweise nicht ordnungsgemäß.

Wo werden dicke Scheibenmagnete eingesetzt?

Dicke Scheiben- und kurze Zylindermagnete aus NdFeB finden sich in einer Vielzahl von Industrieprodukten, darunter:

• Motoren und Rotorbaugruppen

• Sensoren und Encoder

• Magnetische Kopplungen

• Industrielle Automatisierung

• Positionierungsgeräte

• Magnetische Halter

• Elektronische Bauteile

• Lautsprecher und Akustikgeräte

• Präzisionsinstrumente

• Kundenspezifische Magnetbaugruppen

Bei diesen Anwendungen wird der Magnet selten allein nach seiner Güteklasse ausgewählt. Die endgültige Konstruktion erfordert in der Regel ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Größe, magnetischer Leistung, Temperaturbeständigkeit, Beschichtung und Montageaufbau.

Kundenspezifische Entwicklung für Sonderprojekte

Viele der in Industrieanlagen verwendeten dicken Scheibenmagnete sind keine Standardkatalogprodukte.

Für einen kundenspezifischen dicken Neodym-Magneten benötigen die Hersteller in der Regel folgende Informationen, bevor sie die Produktion bestätigen können:

Durchmesser × Dicke · Güteklasse · Beschichtung · Magnetisierung · Toleranz · Betriebstemperatur · Menge · Anwendung

Wenn der erforderliche Magnetisierungsgrad noch nicht bestimmt wurde, kann die Angabe von Informationen über die tatsächliche Anwendung hilfreicher sein als die einfache Anforderung des höchstmöglichen Gütegrades.

Bei der Serienfertigung von OEM-Produkten tragen genehmigte Zeichnungen oder Muster ebenfalls dazu bei, die Konsistenz zwischen den ersten Prototypen und den späteren Produktionschargen zu gewährleisten.

Abschluss

Ein dicker Neodym-Scheibenmagnet ist nicht einfach eine stärkere Version eines dünnen Scheibenmagneten. Sein Hauptvorteil liegt in der Möglichkeit, magnetisches Volumen und mechanische Proportionen innerhalb einer kompakten runden Struktur anzupassen.

Bei industriellen Projekten sollte die am besten geeignete Lösung unter Berücksichtigung der Magnetgröße, der NdFeB-Qualität, der Betriebstemperatur, der Beschichtung, der Magnetisierung und der Montagebedingungen ermittelt werden.

Bei nicht standardisierten Anwendungen sind kundenspezifische Abmessungen, die auf der Endmontage basieren, in der Regel zuverlässiger als die Auswahl eines Magneten ausschließlich aus einer Standardgrößenliste.

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