Schuld war der Magnetismus


Die Umstellung eines Automobilherstellers auf automatische Drehmomentüberwachung bei der Montage führte recht bald zu einem Produktionsstopp. Der Grund: die Anzugsmomente für die Befestigungsschrauben von Querlenkern waren zu hoch. Die Bauteile waren bei einem Zulieferer mittels kathodischer Tauchlackierung, KTL, gegen Korrosion behandelt worden. Bei der Suche nach den eigenartig erhöhten Drehmomentwerten fiel den Produktionsverantwort-lichen die raue Oberfläche der Querlenker auf. Es handelte sich um Späne und andere metallische Partikel, die sich offenbar im Tauchbad befanden und nun die Materialoberfläche störten.

Verwirrend war der Umstand, dass Querlenker aus der eigenen Produktion keine nennens-werten Rauigkeiten aufwiesen. Der Zulieferer untersuchte die Füllung des Tauchbades, wurde aber bezüglich der Verunreinigungen nicht fündig. Die Tatsache, dass es sich um metallische Partikel handelt, brachte schließlich jemand auf die richtige Spur. Messungen am Querlenker zeigten Magnetismus mit Feldstärken bis zu 30 A/cm. Die Bauteile wurden durch die vorangegangenen Bearbeitungsschritte magnetisiert und trugen auf diese Weise die Partikel in das Tauchbad ein. Im deutlich größeren KTL-Bad des OEMs gab es die gleichen Verunreinigungen, allerdings stark „verdünnt“. Seit Hersteller und Zulieferer die Teile vor dem Tauchvorgang entmagnetisieren, ist das Problem behoben.

Ähnlich erging es einem Unternehmen, das angelieferte Kolbenstangen mit Hybridschichten galvanisiert. Die Unterlage bilden Schichten von ‚chemisch Nickel‘ mit Schichtstärken von 20 und 50 µm, darauf werden anschließend Chromschichten abgeschieden. Nach dem Beschichten mit chNi wurde eine deutliche „Pickelbildung“ an den Kolbenstangen festgestellt. Eine Messung brachte Licht ins Dunkel, denn die Teile waren mit bis zu 40 A/cm magnetisiert und hatten metallischen Schleifstaub auf der Oberfläche angezogen. Gründliches Entmagnetisieren konnte dieses Qualitätsproblem lösen.

Viele Auftraggeber verlangen, dass die bestellten bzw. verarbeiteten Teile zu entmagneti-sieren sind. Der Zulieferer bemüht sich, qualitativ einwandfreie Ware zu liefern, und dennoch bekommt der Abnehmer trotz seiner Vorgaben nicht das Gewünschte: der magnetische Zustand der Ware entspricht nicht den Vorgaben. Die gibt es bereits in vielen Bereichen der Industrie in der Gestalt von Grenzwerten für den Restmagnetismus. Beim Lichtbogen-schweißen werden 10-20 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 Teile-reinigung oder beim Galvanisieren ist man generell anspruchsvoller. Hier dürfen die Teile maximal 2–8 A/cm aufweisen.

Albert Maurer, Geschäftsführer und Inhaber der Maurer Magnetic AG: „Wenn es um das Entmagnetisieren von Zulieferteilen geht, reden die Partner in der Supply-Chain glatt aneinander vorbei. Die Angaben der Auftraggeber zum Restmagnetismus lassen bei den Zulieferern zu viel Raum für Interpretationen. Es fängt damit an, dass keine Angaben zu Art und Qualität des Entmagnetisierverfahrens gemacht werden. Hinzu kommt, dass weder die Eigenschaften des Messaufnehmers definiert, noch der Abstand der Sonde zur Material-oberfläche vorgeschrieben wird.

Entmagnetisiermaschinen gibt es am Markt und Messgeräte ebenfalls. Warum aber stolpern immer wieder die Betriebe über unerwartet auftretenden Magnetismus, obwohl man doch vermeintlich alles richtig gemacht hat? Das Problem liegt offenbar tiefer. Bei der Entmagnetisierung ist das Verfahren entscheidend. Was viele nicht wissen ist, dass herkömmliche Verfahren oft im Material feinpolige Magnetfelder hinterlassen. Weil aber Messungen mit Hallsonden mit so genannten ‚Flusssammlern‘ den Streufluss bei feinpoligem Restmagnetismus glätten, melden sie niedrige oder gar keine Werte. Der Anwender ist zufrieden und nichtsahnend, dass sich diese Stellen während des Transports oder bei der Weiterbearbeitung als „magnetische Zombies“ entpuppen und zum Ausgangspunkt einer Re-Magnetisierung werden können.

Maurer, in der Branche auch „Mr. Degauss“ genannt, empfiehlt das flächige Abscannen der Materialoberfläche. Dazu sollte ein geeignetes Messgerät mit Höchstwertspeicherung und einem Sensor welcher möglichst oberflächennah in der Sonde verbaut wurde verwendet werden. Entscheidend jedoch ist, wie es im Inneren der Bauteile aussieht. Ist ein Zerlegen nicht möglich, müssen die Teile aufgeschnitten werden. Verfügt man über ein reproduzier-bares, prozesssicheres Entmagnetisierverfahren, kann man sich anschließend auf diese Messungen als Referenz stützen.

Die schwammigen Vorgaben von Grenzwerten ohne Definition des Sondenabstands zur Bauteiloberfläche auf den Teilezeichnungen sind keine Basis für eine verlässliche Qualitätssicherung. „Mr. Degauss“ hat eine Menge praxiserprobter Tipps parat.

Bild: Nur gründlich entmagnetisierte Teile bereiten bei der anschließenden Oberflächenbehandlung keine Probleme; Foto: Maurer Magnetic AG

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