3 technische Herausforderungen beim Einbetten von Magneten in Silikonprodukte

Das Batteriedeckelproblem deutscher Kunden

Im Januar 2025 kontaktierte uns ein deutscher Hersteller von Energiespeicheranlagen. Er suchte nach einem speziellen Silikon Batteriepolkappe für ihre Batterieschränke der neuen Generation. Drei vorherige Lieferanten hatten jedoch technische Probleme nicht lösen können. Der Kunde erklärte in seiner E-Mail, dass dieses Projekt sechs Monate lang erfolglos mit anderen Lieferanten entwickelt worden sei und dies die letzte Chance sei – sollten die Probleme weiterhin bestehen, werde das Projekt beendet.

Um dieses Problem zu lösen, haben wir umgehend ein Team von Ingenieuren zu einer Videokonferenz mit dem Kunden einberufen. Während der Videokonferenz demonstrierte der Kunde die Mängel seines vorhandenen Batteriedeckels und teilte seine 3D-Design Dateien. Nach einer gemeinsamen Analyse unserer Ingenieure, Produktionsleiter, Materiallieferanten und Magnettechniker haben wir drei kritische Herausforderungen identifiziert:

Drei kritische Herausforderungen

Herausforderung 1: Konflikt zwischen Hochtemperaturvulkanisation und Magnetentmagnetisierung

Silikon muss bei 160–200 °C vulkanisiert werden, während herkömmliche Neodym-Magnete (z. B. N52/N54) ab 80 °C an Magnetismus verlieren. Laut der Statistik von Rubber World aus dem Jahr 2023 versagen 32% der magnetisierten Silikonprodukte aufgrund der Entmagnetisierung bei hohen Temperaturen.

Herausforderung 2: ±0,1 mm Präzisionspositionierung

Magnete neigen dazu, sich während der Silikonvulkanisation zu verschieben, was zu falsch ausgerichteten Magnetpolen, ungleichmäßiger Haftung oder inkonsistenter Platzierung führt. Bei Silikonprodukten kann ein Fehler von 0,1 mm zu schwerwiegenden Ausfällen führen. So rief beispielsweise ein Hersteller medizinischer Geräte einmal eine ganze Charge zurück, weil eine 0,3 mm große Magnetfehlstellung Sensorfehler auslöste.

Herausforderung 3: Weichheit und Funktionalität in Einklang bringen

Zu hartes Silikon (70–80 Shore A): Schwierig in die Anschlüsse des Batteriegehäuses einzuführen, reißanfällig oder nach dem Einführen mit Gewalt nicht mehr zu entfernen.

Zu weiches Silikon (20–30 Shore A): Unzureichende strukturelle Unterstützung, die aufgrund von Verformung zu einer Verschiebung des Magneten führt.

Lösungen

Nach der Analyse der drei oben genannten Probleme der Batteriekapazität lautet die Lösung von Grandshine für diese Probleme wie folgt:

Überwindung der „Hochtemperatur-Sackgasse“ durch Prozessinnovation

Verbessertes Magnetmaterial: Umstellung von herkömmlichen N35-Magneten auf vernickelte N54UH-Magnete (ausgelegt für ≤150 °C), Verwendung nicht magnetisierter Rohlinge während der Produktion, um die Fehlerrate von 32% auf 2% zu senken.

Nachmagnetisierungsprozess: Magnete werden während des Formens in nicht magnetisierter Form eingebettet und erst nach der Vulkanisierung magnetisiert, wodurch das Risiko einer Entmagnetisierung durch hohe Temperaturen ausgeschlossen wird.

Erreichen einer Präzision von 0,01 mm mit zweistufigen Werkzeugen

Primärform: Hydraulische Verriegelung + Infrarotkalibrierung gewährleisten eine Magnetpositionierungsgenauigkeit von ±0,05 mm.

Precision Mold: Das modulare Vulkanisationsdesign verhindert Schrumpfung und Verformung.

KI-gestützte Qualitätskontrolle: Koordinatenmessgeräte (KMG) in Kombination mit KI-Modellen validieren die Chargenkonsistenz mit einer Toleranz von ±0,01 mm.

Die goldene Balance: 40 Shore A Silikon

Nach dem Testen von fünf Silikonformulierungen (30–80 Shore A) stellten wir fest:

Nach einer Reihe von Tests haben wir die optimale Silikonhärte ermittelt: 40 Shore A Flammhemmendes Silikon sorgt für ein perfektes Gleichgewicht zwischen Einsteckkraft (≤5N) und Haltekraft (≥15N). Zusätzlich haben wir ein verstärktes Rippendesign über die gesamten Batteriedeckel, um ein Zusammenfallen zu verhindern und gleichzeitig die Längsreißfestigkeit zu gewährleisten.

Nachdem wir alle drei Herausforderungen gelöst hatten, lieferten wir T1-Beispiele an den deutschen Kunden. Ihre Feedback: „Sie sind Experten in der Lösung komplexer, anspruchsvoller Produkte!“ Das Projekt war erfolgreich genehmigt.

Universelle Lösungen für die Industrie

Ob es um die Entwicklung medizinischer Dichtungen, industrieller Stoßdämpfungskomponenten oder Verbraucherprodukte geht Elektronik gelten diese Methoden:

Magnetentmagnetisierung: Nachmagnetisierung + hochtemperaturbeständige Magnete (zBSmCo), Magnetisierungsstärke ≥3.000 Gauß.

Silikonschrumpfung: Modulare segmentierte Vulkanisation + Vakuumdruckformung, Dicke Toleranz ≤±0,3 mm.

Weichheits-Funktions-Balance: Dynamisch-mechanische Analyse (DMA) für Rückprallkurven, Verhältnis Einsteck-/Ausziehkraft = 1:3–1:5.

In smart wearables, medical devices, pet supplies, consumer electronics, and renewable energy sectors, Die Fusion von Magneten und Silikon verschiebt technologische Grenzen. Bei Grandshine, unsere Unser Engagement geht über die Technologie hinaus – wir legen Wert auf Präzision auf jedes 0,01 mm.

If you are facing challenges such as magnet positioning failures in flexible materials, conflicts between silicone hardness and functionality, or material stability issues in harsh environments, Großglanz engineering team will provide you with professional production services. If you need to design a new product, Grandshine offers comprehensive supply chain management services spanning from design to production. We look forward to work with you.