Der Seltenerd-Permanentmagnet Die für Verbundmagnete verwendete Legierung ist ein submikronkörniges Legierungspulver. Es lässt sich leicht auf die gewünschte Partikelgrößenverteilung zerkleinern und anschließend mit dem Bindemittel mischen oder kneten. Je nach den unterschiedlichen physikalischen oder chemischen Eigenschaften des Klebstoffs und der Formgebungsmethode müssen unterschiedliche Misch- und Knetverfahren angewendet werden.
Formgepresster Magnet
Der Anteil des Magnetpulvers beträgt 96% bis 98% (Massenanteil). Der Klebstoff besteht aus einem wärmehärtbaren Harz (normalerweise Epoxid) und einem Härtungsmittel. Harz und Härtungsmittel werden in einem organischen Lösungsmittel gelöst und gleichmäßig vermischt. Anschließend wird das Magnetpulver der Lösung hinzugefügt und gründlich gerührt, damit sich das Magnetpulver gleichmäßig verteilt. Anschließend wird es in der Lösung stehen gelassen, damit der Klebstoff in der Lösung einen Beschichtungsfilm auf der Oberfläche des Magnetpulvers bildet. Anschließend wird es erhitzt oder natürlich getrocknet, damit das organische Lösungsmittel verdunstet. Anschließend wird das getrocknete und verdichtete Magnetpulver auf die gewünschte Partikelgröße zerkleinert, die im nächsten Schritt geformt werden kann. Um die Füllung, Ausrichtung und Kompressibilität des Magnetpulvers zu verbessern und die mechanische Festigkeit des Magneten zu erhöhen, ist es manchmal notwendig, das Magnetpulver vor dem Mischen zu koppeln oder nach dem Mischen und Zerkleinern ein Schmiermittel hinzuzufügen.
Spritzguss- oder Extrusionsformmagnet
Die Verwendung thermoplastischer Harze erweitert die Technologie zum Mischen von Kunststoffpartikeln erheblich. Der größte Unterschied zur Kunststoffindustrie liegt im hohen Feststoffanteil und der Menge an Glasfasern, Kohlefasern und anderen anorganischen Füllstoffen zur Kunststoffmodifizierung. Der Anteil liegt zwischen 40 und 50 %. Um eine hohe Leistung zu erzielen, kann der Anteil gebundener Seltenerd-Permanentmagnete bis zu 80 % betragen. Daher muss die mechanische Struktur der Anlage stark angepasst und das Aspektverhältnis erhöht werden, um ausreichend Pellets zu erzeugen. Beim Plastifizieren, Mischen und Formen sollte eine Oberflächenhärtung des Mischteils vorgenommen werden, um starkem mechanischen Verschleiß vorzubeugen. Angesichts der möglichen Oxidation des Magnetpulvers und der Harzzersetzung durch Mischen bei hohen Temperaturen und anschließende Formgebung sowie der Spritzguss-/Extrusionsverarbeitung von Pellets mit hohem Füllgrad ist eine geeignete Auswahl der Harzmischung, verschiedener Additive und des Mischprozesses erforderlich. Das am häufigsten verwendete thermoplastische Harz ist Nylon (PA), während für Hochtemperaturmagnete Polyphenylensulfid (PPS) verwendet wird. PPS ist ein hervorragender technischer Kunststoff mit einem breiten Anwendungsspektrum. Die maximale Einsatztemperatur des Magneten liegt bei ca. 120 °C, während PPS bis zu 180 °C (~200 °C) einsetzbar ist. Zu den Additiven gehören Haftvermittler, Antioxidantien, Weichmacher, Schmiermittel usw. Vor dem Mischen werden diese Komponenten und das Magnetpulver gründlich vermischt und anschließend durch einen ein- oder doppelspiraligen Stab zum Mischen geleitet. Im Granulator wird geknetet, um das für die Injektion oder Extrusion benötigte Granulat herzustellen.
Rollformmagnet
Als Klebstoff wird Gummi verwendet, am häufigsten Cyanid-Butadien-Gummi und chloriertes Polyethylen. Bei höheren Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit kommt Polyurethan zum Einsatz. Magnetpulver, Harz, Vulkanisationsmittel und weitere Additive werden gründlich vermischt. Anschließend wird der Gummi in einem offenen oder geschlossenen Kneter geknetet. Abschließend werden die gekneteten Agglomerate auf eine für den Kalander geeignete Größe zerkleinert. Während des Knet- und Formprozesses befindet sich der Gummi in einem viskoelastischen Zustand, anders als beim Spritz-/Extrusionsmagneten, der im geschmolzenen Zustand geknetet und geformt wird. Daher ist die Knettemperatur relativ niedrig, und die Anforderungen an die Oxidationsbeständigkeit des Magnetpulvers können entsprechend geringer sein. Es gibt einen Typ thermoplastischer Elastomere in hochpolymeren Werkstoffen, der bei Raumtemperatur eine ähnliche Elastizität wie herkömmlicher Gummi aufweist, sich aber gleichzeitig mit Kunststoff- oder Gummitechnologie verarbeiten lässt und erfolgreich in kalandrierte Permanentmagnete integriert wurde. Am häufigsten wird chloriertes Polyethylen-Elastomer verwendet, das zur Herstellung von Verbundmagneten mit hohem Füllgrad verwendet werden kann, ohne dass der Vulkanisationsprozess von herkömmlichem Gummi erforderlich ist. Der größte Nachteil thermoplastischer Elastomere besteht darin, dass sie Gummi in Bezug auf Verschleißfestigkeit und Temperaturbeständigkeit unterlegen sind. Die Anforderungen an die Verschleißfestigkeit sind für die meisten Permanentmagnetanwendungen jedoch nicht besonders hoch.