Restmagnetismus,Tipps,Beispiel

Ein Wälzlager, das magnetisch ist? Das muss nicht sein. Bevor größere Schäden entstehen, sollte das Lager entmagnetisiert werden. - Bild: Maurer Magnetic

Magnetismus ist ein nützlicher Helfer der Industrie, heben doch Elektromagneten tonnenschwere Gegenstände an und Blasmagneten löschen zerstörerische Lichtbögen in Schaltanlagen. Doch aufgepasst! Magnetismus kann andernorts die Ursache schwerer Schäden sein. Doch die Entmagnetisierung gehört längst noch nicht überall in den Fertigungsbetrieben zum Standardprozedere.

Restmagnetismus
Restmagnetismus erzeugende Prozesse in der Produktionsumgebung. Rissprüfungen (roter Bereich) erzeugen viel, Umformprozesse (blauer Bereich) wenig Restmagnetismus. A/cm - Werte im Pfeil gelten für Messabstand zur Oberfläche 0,5mm - Quelle: Maurer Magnetic AG

Ein gutes Beispiel für die Notwendigkeit des Entmagnetisierens liefert das Elektronenstrahlschweißen (Electron Beam, EB), bei dem es darum geht, wirtschaftliche und präzise tiefe Schweißnähte von großer Länge zu erzeugen. Mit magnetischen Ablenkeinheiten kann der Elektronenstrahl sehr genau positioniert werden. Genauso empfindlich aber reagiert der Strahl auch auf störende Magnetfelder in unmittelbarer Nähe.

Albert Maurer, Geschäftsführer und Inhaber der Maurer Magnetic AG: „Wenn die Werkstücke nicht ganzheitlich magnetisch neutralisiert sind, wird es immer wieder zu ungewollten Ablenkungen des Elektronenstrahls kommen. Sehr oft geschieht dies an Vorsprüngen, Nasen und Absätzen.“

Dieses Risiko kennen auch die Mitarbeiter der Pro-beam Gruppe. Das Unternehmen entwickelt seit über 40 Jahren Anlagen und Verfahren für die Materialbearbeitung mit Elektronenstrahltechnik und legt hohen Wert auf magnetisch neutralisierte Teile. Ronny Raasch, Sales Manager bei Pro-beam: „Die tägliche Herausforderung besteht nicht nur darin, bei kleinen Bauteilen und sehr großer Stückzahl die Ablenkung des Elektronenstrahls durch Magnetismus auszuschließen, auch die zum Teil sehr werthaltigen Großbauteile, die wir bearbeiten, setzen Know-how und Erfahrung zur Beseitigung oder Kompensation störender Magnetfelder voraus.“

EB-Schweißanlagen sind oft in Fertigungslinien integriert. So auch im Falle eines großen Getriebeherstellers, der auf zehn Fertigungslinien das Sonnenrad mit einer Getriebewelle verschweißt. Den Verantwortlichen war bekannt, dass bereits schwache magnetische Felder den Elektronenstrahl ablenken und damit die Festigkeit der Schweißnaht gefährden können.

Restmagnetismus,EB Schweißen
Beurteilungskriterien der Bauteilmessung: Deutliche Abweichung einer durch Magnetismus verzognenen Elektronenstrahlschweißnaht. - Quelle: Pro-beam AG

Unter Belastung könnte das Sonnenrad wegbrechen und zum Totalausfall des Getriebes führen. Deshalb entmagnetisiert der Hersteller die Werkstücke vor dem Schweißen gründlich auf Werte unter 1  A/cm (Ampere pro Zentimeter). Alle 25 Sekunden verlässt ein Teileträger mit je einem Sonnenrad und einer Welle die automatische Entmagnetisieranlage in Richtung Schweißstation. Stichproben gewährleisten die Qualität der Schweißnaht. Da alle Parameter präzise einstellbar sind, liefert die Entmagnetisierung verlässliche Ergebnisse.

»Entmagnetisieren ist ein Qualitätsmerkmal, das uns einen Wettbewerbsvorteil verschafft.«

Werner Spicker, Betriebsleiter Krauss Maffei Technologie München

Nachfolgend einige Beispiele aus der Produktion, die die Tücken und Lösungen von Magnetisieren und Entmagnetisieren beschreiben.