Magnetische Anziehungskraft auf ferromagnetische Partikel
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Maurer Magnetic AG - White Paper Magnetische Anziehungskraft Sinterpulver an einer Wälzlager-Rolle Marek Rohner www.maurermagnetic.ch © Maurer Magnetic AG 03.2013

Magnetische Anziehungskräfte auf Partikel Maurer Magnetic AG, Ihr Spezialist für: • Industrielle Entmagnetisiereinrichtungen

Magnetische Anziehungskräfte auf Partikel Partikel sind in der Produktion, Montage und Betrieb von hochwertigen Produkten seit längerem als eine wichtige Fehlerursache bekannt. Aus diesem Grund werden aufwändige Verfahren eingesetzt, um die Partikelbelastung so gering als möglich zu halten. Aktuell ist Sauberkeitstrend in der Automobilindustrie Besonders interessieren aufgrund von Restschmutz-Risikobeurteilungen die harten, metallischen Partikel, weil sie im Allgemeinen das grösste Fehlerpotential in Fertigungsprozessen und Endprodukten zur Folge Einige Beispiele: • Reinigungsverfahren...

Magnetische Anziehungskräfte auf Partikel Magnetisierbarkeit von metallischen Partikeln Die magnetischen Eigenschaften von metallischen Partikeln sind abhängig davon, ob sie sich para-, dia- oder ferromagnetisch verhalten. Sich paramagnetisch (z.B. austenitischer Edelstahl) oder diamagnetisch (z.B. Aluminium) verhaltende Partikel lassen sich bei magnetischen Feldstärken in der üblichen Grössenordnung von Restmagnetismus (ca. 0...50A/cm) nicht anziehen. Ferromagnetische Partikel lassen sich aber aufgrund der hohen magnetischen Suszeptibilität bereits bei geringen Feldstärken bedeutend...

Magnetische Anziehungskräfte auf Partikel Abschätzung von Feldstärke und Feldgradient im Oberflächen-Nahbereich Der Restmagnetismus auf Oberflächen von Bauteilen lässt sich unterhalb ~0.5mm Distanz nicht mehr messen, weil die Gehäusegrösse von Hallsensoren in diesem Grössenbereich liegt. Feldstärke und Feldgradient im Schwerpunkt eines Partikels mit Durchmesser dp < 500um müssen aus diesem Grund mit einem Berechnungsmodell abgeschätzt werden. Näherungsweise lässt sich ein magnetisierter Bereich auf der Oberfläche [Abb. 2, 3, 4] als Dipol- magnetisierter Zylinder [Abb. 5] modellieren. Die...

Magnetische Anziehungskräfte auf Partikel Feldverlauf eines magnetisierten Zylinders entlang der Z-Achse Die Feldstärke H wird berechnet gem. [3]: wurden drei Beispiele mit unterschiedlichen Parametern r=0.5, Kurve H1(Z0) entspricht etwa einem durch eine leicht magnetisierte Schraubenzieherspitze eingeprägten eines ferromagnetischen Bauteils. Schraubenzieher-Spitze wurde gewählt, um einen realistischen Fall darzustellen. Feinpolige Tendenz diesem Fall. Feldverlauf Parameter Die Abnahme der Feldstärke mit zunehmender Distanz ist bei Zylindern mit kleiner werdenden Werten h und r zunehmend...

Magnetische Anziehungskräfte auf Partikel Magnetische Anziehungskraft im Vergleich zur Gewichtskraft Die magnetische Anziehungskraft Fm auf Partikel wird in diesem praktischen Versuch in Bezug zur Gewichtskraft Fg des Partikels gebracht. Van der Waals Kräfte werden in der Betrachtung vernachlässigt und elektrostatische Effekte treten aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit des Bauteils und Partikels nicht auf. Flüssigkeits- bzw. Festkörperbrücken werden im Versuch gezielt eliminiert. Der Restmagnetismus wird versuchsweise mit einer magnetisierten Spitze (Kreuz-Schraubenzieher) auf eine...

Magnetische Anziehungskräfte auf Partikel Korrekturfaktor für richtungsbezogene Messung des Magnetfeldes Die meisten industriellen Feldstärke Messgeräte verwenden Sonden mit einem einzigen Hallelement. Triaxiale Hallsensoren sind zu gross und erfordern einen wesentlich grösseren Abstand zur Oberfläche. Sie eignen sich daher weniger für Restmagnetismus-Messgeräte. Die Feldstärke wird mit richtungsbezogenen Messgeräten (z.B. M-Test LR) demzufolge nur in einer Achsrichtung erfasst. Gem. [Abb. 12] wird die aktive Hallzone senkrecht von Hz durchflutet. Der Anzeigewert des Messgerätes entspricht...

Magnetische Anziehungskräfte auf Partikel Berechnung der magnetischen Anziehungskraft Mit den Methoden aus den vorangehenden Seiten lässt sich die magnetische Anziehungskraft auf Partikel berechnen und mit den experimentellen Ergebnissen vergleichen. lässt sich der Feldgradient Grad(H) Nahe dem Nullpunkt ist eine Abflachung des Feldgradienten zu beobachten. Dieses Verhalten ergibt sich im Nahbereich: Berechnung Haftkraft unter Annahme folgender Parameter_ Vergleich Berechnung / Versuch Der kugelförmige Partikel haftet gem. [Abb. 15] mit einem Verhältnis Fm/Fg -1.44. Diese Grössenordnung...

Magnetische Anziehungskräfte auf Partikel Aufgrund der Gehäusegrösse von Hallsensoren kann ein feinpoliger Restmagnetismus mit Abstand kleiner als ca. 0.5mm nicht mehr korrekt gemessen werden. Die auf feine Partikel wirkende Feldstärke nimmt bei abnehmender Distanz überproportional zu. Die magnetische Anziehungskraft Fm auf ferromagnetische Partikel steigt bei zunehmend feinpoligem Restmagnetismus an. Grund ist der zunehmende Feldgradient. Eine Halbierung des Bauteil-Restmagnetimus führt zu einer annähernd 4-fach geringeren magnetischen Haftkraft auf Partikel (Fm ~H2). Vorspringende Kanten...