Entmagnetisierung

Andreas Mühlbauer,

Entmagnetisieren im Dauerbetrieb

Ob tonnenschwere Stahlträger oder Stifte, die mit bloßem Auge kaum sichtbar sind – wenn Werkstücke magnetisiert sind, können sie der sprichwörtliche Sand im Getriebe sein und einen Produktionsprozess lahmlegen oder zu fehlerhaften Produkten führen. Polydec hat für dieses Problem eine nachhaltige Lösung gefunden.

Mit Hilfe eines Magneten werden die Bauteile von den Poliersteinen aus der Gleitschleifanlage getrennt. © Polydec

Präzisions- und Mikrodrehteile für die Automobil- und Uhrenindustrie sowie für Elektronik und Medizintechnik stellt Polydec aus Biel seit über 30 Jahren her. Mit einem Maschinenpark von 50 Drehautomaten produziert das Unternehmen jeden Monat rund 40 Millionen Drehteile. Die Hälfte des Umsatzes erwirtschaftet Polydec mit Achsen für Instrumententafeln und Einspritzsysteme der Autoindustrie. Seit der Firmengründung 1985 haben die Spezialisten aus der Schweiz über 6 Milliarden hochpräziser Stifte, Achsen sowie Teile mit komplexer Geometrie gefertigt. Manche der Teile sind so klein, dass man sie mit bloßem Auge kaum sieht. Doch unabhängig davon: Polydec entmagnetisiert jedes Stück, das aus ferromagnetischem Material gefertigt wird. Im Verlauf des Produktionsprozesses sogar bis zu vier Mal. Darauf verlässt sich besonders die Autoindustrie, für welche sich Polydec nach ISO/TS 16949 hat zertifizieren lassen. „Unsere Kunden vertrauen darauf, dass wir einwandfreie Teile liefern. Sie werden in der Automobilindustrie direkt ans Produktionsband geliefert und sofort eingesetzt“, sagt Frédéric Nicolet, Technischer Direktor und zuständig für die Qualitätssicherung im Unternehmen.

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Erfolg mit neuem Verfahren

Um den hohen Anforderungen gerecht zu werden, hat Polydec zwei Entmagnetisieranlagen von Maurer Magnetic aus Grüningen im Einsatz. Die erste der beiden Anlagen nahm Frédéric Nicolet vor über zehn Jahren in Betrieb, die zweite vor ein paar Monaten. „Anfangs hatten wir mit einer Tunnelspule entmagnetisiert. Wir zogen die Teile in einem Aluminiumbehälter langsam von Hand durch die Spule“, erzählt Frédéric Nicolet. „Das Verfahren war sehr zeitaufwendig. Wir mussten extra eine Person dafür einsetzen, die von morgens bis abends nichts anderes tat. Trotzdem waren am Schluss die Teile nicht sauber entmagnetisiert.“ Mit der Zeit erhöhten sich die Produktionsmengen, der Aufwand wurde größer und die Qualität der Entmagnetisierung begann zu leiden. Deshalb suchte Polydec nach einer besseren Lösung. Und fand sie 2006 in Gestalt einer neuen Technik von Maurer Magnetic. Das Unternehmen hatte erst einige Jahre zuvor die Maurer-Degaussing-Technologie entwickelt und patentieren lassen. Frédéric Nicolet und Polydec werden zu Early Adopters dieses Entmagnetisierverfahrens – und die beiden Firmen zu Partnern.

Qualitätskontrolle: Der Prüfautomat fotografiert und analysiert jedes Bauteil. Magnetische Teile würden aneinander haften und könnten nicht geprüft werden. © Polydec

Beide Unternehmen setzen auf hohe Qualität made in Switzerland und sind von Familien geführte KMUs. Trotz überschaubarer Mitarbeiterzahlen bedienen beide Firmen mit ihren Produkten den Weltmarkt. „Ich traf damals Herrn Maurer auf der Control-Messe in Stuttgart“, erinnert sich Nicolet. „Ich erzählte ihm von unserem Problem. Er lud mich ein, mit einer Kiste unseres Schüttguts nach Grüningen zu kommen, wo wir in Gesprächen und Experimenten das optimale Entmagnetisierverfahren festlegten. Anschließend baute Maurer Magnetic eine Entmagnetisieranlage mit der neuen Degaussing-Technologie für uns. Als Herr Konrad, unser Patron, die neue Anlage sah, sagte er: Das ist die beste Maschine, die ich je gesehen habe! Sie hat nur einen Knopf und sie läuft“, sagt er und lacht. Seit Inbetriebnahme der neuen Anlage wird die gesamte Produktion zu 100 Prozent entmagnetisiert.

Warum entmagnetisieren?

Warum das Entmagnetisieren so wichtig ist, erklärt Nicolet: „Das Entmagnetisieren ist ein Qualitätsmerkmal. Das erste Mal entmagnetisieren wir nach der spanenden Bearbeitung, weil dabei Späne an den Teilen haften bleiben können, was sie in ihrer Funktion behindern würde. Nach dem Härten und Polieren trennen wir die Teile mit einem Magneten von den Poliersteinen. Das führt erneut zu Restmagnetismus, wodurch Partikel angezogen und die Teile verschmutzt werden. Weitere Operationen und Kontrollen sowie das Waschen vom Schüttgut wirken ebenfalls magnetisierend. Also entmagnetisieren wir unsere Teile bis zu vier Mal.“

Restmagnetismus kann auch bei Handling- und Förderprozessen Probleme bereiten. Wenn Teile nicht entmagnetisiert sind, stellen sie sich zum Beispiel in der Sortiermaschine quer oder bleiben an den Messwalzen kleben. Auch im letzten Prozessschritt, der Kontrolle mit dem optischen Prüfautomaten, kann es zu Störungen kommen.

Nicolet erläutert: „Die optische Prüfung ist sehr wichtig, um den hohen Qualitätsansprüchen unserer Kunden gerecht zu werden, denn als Teil der Qualitätssicherung muss der Automat jedes einzelne Teil fotografieren und die Bilder analysieren können.“ Das Entmagnetisieren bereite ihm aber keine Kopfschmerzen mehr: „Das geht unglaublich schnell. Ein Mitarbeiter lädt bis zu 20 Kisten mit je 300.000 Teilen auf einen Wagen und hat diese in 20 Minuten entmagnetisiert. Mit der Anlage von Maurer Magnetic ist das kein Problem.“

Die Entmagnetisieranlage VE4 erreicht eine Feldstärke von 305 kA/m. © Maurer Magnetic

Vor ein paar Monaten bestellte Polydec einen zweiten Entmagnetisierer bei Maurer, den MM VE-4. Die alte Anlage ist aufgrund der hohen Produktionszahlen an ihre Kapazitätsgrenzen gestoßen. Werden zu viele Kisten zu schnell nacheinander entmagnetisiert, werde die Spule zu warm, erklärt Nicolet. „Außerdem ist es ein Risiko, mit nur einer Entmagnetisieranlage zu arbeiten: Sollte sie aus irgendeinem Grund ausfallen, würde das unsere ganze Produktion stoppen.“

Albert Maurer, Geschäftsführer von Maurer Magnetic, erklärt, wie das Maurer-Degaussing-Verfahren funktioniert: „Polydec braucht zum Entmagnetisieren sehr hohe Feldstärken, weil es sich bei ihren Produkten um ferromagnetische Bauteile aus legiertem oder gehärtetem Stahl im Schüttgut handelt. Eine Spule im Dauerbetrieb, wie die anfangs eingesetzte Tunnelspule, kann solche Feldstärken nicht annähernd erreichen. Die Maurer-Degaussing-Technologie arbeitet mit einem starken und präzis gesteuerten Puls. Die kurze Einschaltdauer des Pulses von wenigen Sekunden verhindert ein unnötiges Erwärmen der Spule. Dank der von uns eingesetzten FMT Field Multiplicator Technology wird unglaublich viel Energie gespart, trotz hoher Entmagnetisierleistung.“

Dank dem Pulsentmagnetisierverfahren mit FMT in Kombination mit Hochleistungs-Kondensatoren erreicht diese Auslegung der Entmagnetisieranlage MM VE-4 die sehr hohe Feldstärke von 305 kA/m. Die Luftkühlung mit Radiallüfter verkürzt die Taktzeit, die typischerweise bei 10 bis 30 Sekunden liegt. Maurer fügt an: „Der Puls ermöglicht eine sekundenschnelle Entmagnetisierung, ohne dass das Werkstück bewegt werden muss. Das macht die Methode im Ergebnis so präzise und somit prozessfähig; die Fehlerrate ist vernachlässigbar klein. Mit dem Puls werden Energie und Kosten eingespart. Zudem muss weniger Personal eingesetzt werden.“

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