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09.10.2017

Messgerät zum Messen von Restmagnetismus

Messen statt vermuten

Um die Remagnetisierung eines Bauteils zu verhindern, müssen feinpolige Magnetfelder aufgespürt und entmagnetisiert werden. Diese lassen sich mit einem Messsystem effizient absuchen.

Messgerät zum Messen von Restmagnetismus (© Maurer Magnetic/Viatico)

Messgerät zum Messen von Restmagnetismus (© Maurer Magnetic/Viatico)

Magnetismus ist einerseits ein nützlicher Helfer der Industrie, andererseits verursacht er schwerwiegende Schäden durch Partikelanhaftung auf Metalloberflächen oder Materialfraß an Wälzlagern. Deshalb gehört das Entmagnetisieren in vielen Fertigungsbetrieben zum Standardprozedere.

Viele Auftraggeber schreiben in den Werkzeichnungen vor, dass die bestellten bzw. verarbeiteten Teile zu entmagnetisieren sind, und definieren Grenzwerte. Beim Lichtbogenschweißen werden 10 bis 20 A/cm, beim Elektronenstrahlschweißen nur maximal 1,5 A/cm toleriert. Damit kleine Stanzteile nicht am Werkzeug "kleben", akzeptieren die Hersteller von Stanz- und Abkantpressen höchstens 20 A/cm an den Werkzeugen.

Bei der Teilereinigung oder beim Galvanisieren ist man generell anspruchsvoller. Hier dürfen die Teile maximal 2 bis 8 A/cm aufweisen.

Abstand von der Oberfläche beim Messen entscheidend

Doch der Anwender bleibt ratlos: Wie soll er das messen und vor allem wo? Denn was bei diesen Vorgaben meist fehlt, ist die Angabe, in welchem Abstand von der Oberfläche zu messen ist. Gedacht ist vermutlich direkt auf der Oberfläche, denn hier treten die Magnetlinien aus dem Material aus und beginnen, sich in Richtung des anderen Pols zu krümmen.

Bei räumlich begrenzten Magnetfeldern kann das bedeuten, dass bereits in 2 mm Abstand zur Oberfläche nicht mehr viel Magnetismus zu detektieren ist. Der in den Magnetfeldmessgeräten (auch Teslameter oder Gaußmeter genannt) verbaute Hall-Sensor muss jedoch vor mechanischer Beschädigung geschützt werden und darf daher nicht direkt auf der Bauteiloberfläche aufliegen.

Je nach Bauform des Geräts entspricht der gemessene Messwert nicht dem Restmagnetismus direkt auf der Bauteiloberfläche, sondern dem Magnetismus 1 oder 2 mm darüber. Anschließend wird das Teil in dem guten Glauben ausgeliefert, dass der Magnetismus unter dem geforderten Grenzwert liegt (Bild 1).

Kleinräumige Bereiche werden oft übersehen

Was mit ungeeigneten Messgeräten oft übersehen wird, sind kleinräumige Bereiche von z. T. erheblichem Restmagnetismus. Diese feinpoligen Magnetfelder wirken wie Mini-Magnete, und Metallpartikel werden angezogen und bleiben auf der Bauteiloberfläche haften. Die Anziehungskräfte können dabei so groß sein, dass die Partikel auch mit fortschrittlichen Reinigungsprozessen schwierig zu entfernen sind. Diese feinpoligen Magnetfelder sind gleichzeitig aber auch Indikatoren für stärkere Magnetisierungen innerhalb des Werkstücks. Herkömmliche Messgeräte bilden nach Angaben von Maurer Magnetic, Grüningen/Schweiz, Mittelwerte und glätten auf diese Weise den Streufluss bei feinpoligem Restmagnetismus. Sie melden niedrige oder gar keine Werte, auch dies ein fataler Trugschluss. Solche Messgeräte eignen sich nicht dafür, lokale Stellen mit Restmagnetismus aufzuspüren. Dies können beispielsweise kleine Stellen auf einzelnen Rollen in einem ansonsten nicht magnetisierten Wälzlager sein. Zudem werden die Messungen von umgebenden Magnetfeldern wie dem Erdmagnetfeld (in Mitteleuropa ca. 0,4 A/cm), elektrischen Maschinen oder Starkstromleitungen beeinflusst. Besonders längliche ferromagnetische Bauteile sammeln die Feldlinien regelrecht ein und verstärken den Einfluss des Umgebungsfelds bis zum 10-Fachen.

Feinpolige Magnetfelder müssen aufgespürt und entmagnetisiert werden, um die Remagnetisierung des Bauteils zu verhindern. (© Maurer Magnetic/Viatico)

Will man objektive Messergebnisse bekommen, gilt es, diese Einflüsse zuverlässig abzuschirmen. Die Messungen sollten daher – wenn immer möglich – in einem feldfreien Raum stattfinden. Ansonsten sind Messungen an unterschiedlichen Standorten, z. B. beim Warenausgang der Lieferanten und dem Wareneingang des Kunden, nicht ohne Weiteres vergleichbar.

Nachweis kleinster unerwünschter Magnetfelder

Maurer Magnetic hat ein Messgerät für Restmagnetimus entwickelt, das M-Test LL (Bild 2). Das praktische Gerät von der Größe eines Taschenbuchs ist laut Hersteller eine unentbehrliche Hilfe für Praktiker in der Industrie, um Magnetismus schnell und sicher zu identifizieren.

Das Messgerät ist mit einer handgeführten Sonde zum Abtasten von Oberflächen ausgestattet. Die schnelle Indikator-LED an der Spitze der Sonde zeigt durch ihr Aufleuchten Magnetfelder bereits unter 2 A/cm an und erlaubt so ein einfaches und schnelles Aufspüren von magnetischen Stellen auf der Bauteiloberfläche. Weil bei der Messsonde des Messgeräts der Abstand des Hall-Sensors zur Sondenoberfläche nur 0,5 mm beträgt, eignet sich dieses Gaussmeter auch zum Nachweis der Existenz kleinster unerwünschter Magnetfelder, wie auf einzelnen Rollen eines Wälzlagers.

Mit dem Messgerät werden Gleich- und Wechselstrommagnetfelder reproduzierbar gemessen. Die Einheiten lassen sich einfach über das farbige Touchscreen von ‚Ampere pro Zentimeter (A/cm)‘, in ‚Gauss‘ oder ‚Milli-Tesla (mT)‘ umstellen. Das Gerät speichert automatisch die Maximalwerte sowie ihre Polarität.

Das Messgerät findet Verwendung in der Wareneingangskontrolle, in allen Bereichen der Fertigung, aber auch im Labor. Es verfügt standardmäßig über einen Analog-Ausgang. Die optionale USB-Schnittstelle wird mit einer Auswertesoftware geliefert. Weiter erhalten Anwender auf Wunsch ein Kalibrierzertifikat und einen Referenzmagnet.

Maurer Magnetic AG
www.maurermagnetic.ch

Unternehmensinformation

Maurer Magnetic AG

Industriestr. 8
CH 8627 GRÜNINGEN
Tel.: +41 44 936-6040
Fax: +41 44 936-6048

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