Tridelta Magnetsysteme

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Tridelta Magnetsysteme

Magnete Samarium-Kobalt

Der temperaturbeständige Werkstoff für hochwertige Dauermagnete.


Die Samarium-Kobalt-Magnete von Tridelta zeichnen sich durch ein sehr hohes Energieprodukt bei guter Temperaturstabilität aus.

Es handelt sich hierbei um einen Dauermagnet-Werkstoff auf der Basis intermetallischer ferromagnetischer Verbindungen von Seltenen Erden – vorzugsweise Samarium (Sm) mit Kobalt (Co).

Eigenschaften/Vorteile

  • Hohe Magnetstärke
  • für höhere Temperaturen geeignet
  • hohe magnetische Stabilität
  • korrosionsfest


Magnetherstellung

Das SmCo-Pulver für die Magnete aus Samarium-Kobalt wird aus fertigen Legierungen durch Vermahlen gewonnen und danach in Pulverpressen unter Anlegen eines Magnetfeldes zu sogenannten Grünlingen gepresst. Diese Grünlinge werden je nach Werkstoffsorte bei unterschiedlich hohen Temperaturen im Vakuum oder unter Schutzgas gesintert. Dabei erreicht man zwischen 96% und 99% der theoretischen Dichte. Zur optimalen Ausbildung der magnetischen Eigenschaften werden die Rohmagnete anschließend wärmebehandelt.


Magnetformen

Samarium-Kobalt-Magnete von Tridelta können in allen presstechnisch herstellbaren Formen realisiert werden. Sie werden als Quader, Zylinder, Ringe, Segmente und andere Formteile geliefert. Auch Bohrungen, Vertiefungen, Nuten usw. lassen sich unter der Voraussetzung ausführen, dass sie parallel zur Pressrichtung verlaufen. Auf Anfrage prüft Tridelta, ob ein Presswerkzeug für die gewünschte Geometrie vorhanden ist.

Neben dem Formpressen ist auch eine indirekte Formgebung, das Trennen (Schneiden), von Magneten zur Herstellung von hochqualitativen und präzisen Kleinmagneten möglich. Tridelta bietet Ihnen alle möglichen kundenspezifischen Lösungen im Quader- oder Profilbereich an. Die Kleinteile von etwa 30mg Stückgewicht aufwärts werden mittels Diamantwerkzeugen aus größeren Blockmagneten herausgeschnitten.


Temperaturverhalten

Wie bei allen Magnetwerkstoffen sind auch die magnetischen Eigenschaften der Samarium-Kobalt-Magnete von der Temperatur abhängig. Dabei werden innerhalb des Einsatztemperaturbereichs nach einem Temperaturzyklus die ursprünglichen Werte weitgehend wieder erreicht und die Änderungen sind reversibel. Je nach Bauform und Anwendung können anfänglich auch geringe bleibende Änderungen auftreten. Sie lassen sich durch künstliches Altern vorwegnehmen. Die maximal mögliche Einsatztemperatur für SmCo-Magnete beträgt zwar abhängig vom Werkstoff zwischen 250°C und 350°C, richtet sich aber auch nach der Lage des Arbeitspunktes.

Unter bestimmten Voraussetzungen kann der Magnetwerkstoff angepasst werden, was auch Einsatztemperaturen bis 450 °C erlaubt.


Anwendungsbereiche

Samarium-Kobalt-Magnete haben ein umfangreiches Einsatzgebiet, so dass hier nur einige Anwendungsbeispiele genannt werden können:

  • Elektro-, Servo-, Gleichstrom-, Synchron- und Linearmotoren
  • Zentraldreh- und Stirndrehkupplungen
  • Hysterese- und Wirbelstrombremsen
  • Sensoren
  • Haftanwendungen
  • Aktoren

Chemische und mechanische Eigenschaften

SmCo-Magnete von Tridelta sind bedingt durch ihre chemische Zusammensetzung gegen organische Säuren beständig und nicht korrosionsanfällig. Allerdings neigen SmCo-Werkstoffe wegen der ausgeprägten Affinität des Samariums zu Sauerstoff und seiner generell großen Bindungsfreudigkeit bei höheren Temperaturen zur Oxidation. Außerdem sind sie gegen anorganische Säuren und Laugen nicht beständig. Das stellt in der Praxis allerdings kein Problem dar, denn eine speziell entwickelte Korrosionsschutztechnik kann die Oberflächen von Samarium-Kobalt-Magneten wirkungsvoll und dauerhaft schützen.

Infolge der hohen Sprödigkeiten von Samarium-Kobalt-Magneten ist bei Verschrauben oder Armieren eine Schlagbeanspruchung zu vermeiden. Beim Komplettieren mit unterschiedlichen Werkstoffen sind die verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten zu beachten. Magnetisierte Magnete ziehen zum Beispiel Eisenspäne und Stäube an. Deshalb empfiehlt es sich, wo möglich, die Magnete erst nach der Montage zu magnetisieren.


Magnetische Eigenschaften

Der Samarium-Kobalt-Magnet ist anisotrop und lässt sich demnach ausschließlich in der magnetischen Vorzugsrichtung magnetisieren. Die erreichbaren magnetischen Eigenschaften mit Tridelta SmCo-Magneten hängen auch wesentlich von deren Bauform und Größe ab. Der Samarium-Kobalt-Magnet ist gegen feldbedingte Verluste sehr stabil. Die magnetische Stabilität bei thermischen Änderungen ist bei SmCo-Magneten fast so gut wie bei AlNico-Magneten.

Werkstoff1)Max. magnet. Energiedichte
(BH)max
[kJ/m3]
>
Remanenz- flussdichte
Br
[mT]
>
Koerzitiv-
feldstärke

HcB
[kA/m]
>
Koerzitiv-
feldstärke

HcJ
[kA/m]
>
Rel. perm.
Permeabilität

µp
[-]
>
Einsatztemp.2)
Tmax
[°C]

Temp.-
koeff.
TK(BR)
[%/K]

Temp.-
koeff.
TK(HcJ)
[%/K]

Sättigungs-
feldstärke

Hs
[kA/m]
RE2Co17
127/159
12785063615921,06350-0,03-0,24000
RE2Co17
180/200
18096074020001,03450-0,03-0,24000
RE2Co17
190/196
19098476119571,03450-0,03-0,24000
RE2Co17
200/120
200100074012001,07350-0,03-0,24000
RE2Co17
200/150
200105070015001,1350-0,03-0,254000
RE2Co17
220/120
220110078012001,07350-0,03-0,234000
RE2Co17
223/199
223108079619901,08350-0,03-0,24000
RE2Co17
239/64
23911205576371,06350-0,03-0,24000
RECo5
127/120
12785062011951,09250-0,04-0,32500
RECo5
127/199
12780062119901,03250-0,05-0,32500
RECo5
160/120
16092066012001,05250-0,04-0,32500
RECo5
175/120
17596073011951,05250-0,04-0,32500
RE2Co17
167/143
16794066814301,12300
-0,008
bis
-0,011 3)
-0,24000

1) Bezeichnung angelehnt an DIN 17410/IEC 60404-8-1
2) Die maximal mögliche Einsatztemperatur hängt von der Dimensionierung des Systems ab.
3) Von der Einsatztemperatur abhängig: 20 bis 200°C: -0,008 %/K; 200 – 300 °C: -0,011 %/K