WEICHMAGNETISCHE SINTERTEILE

Material magnetico dulce

Materialien

AMES bietet in seinem Katalog mehr als 25 Grade gesinterter weichmagnetischer Eisenwerkstoffe an, die eine Vielzahl von Legierungselementen wie P, Si, Ni, Cr oder Mn verwenden. Diese Materialien erreichen eine Sättigungsinduktion von bis zu 2,05 T, eine maximale Permeabilität von bis zu 75.000 und eine minimale Koerzitivfeldstärke von 2 A/m.

Die Auswahl des Materials basiert auf der Arbeitsfrequenz, der Induktion, die das Bauteil liefern muss, der erforderlichen Reaktionsgeschwindigkeit und dem Sättigungsgrad, bei dem es arbeitet. Die endgültigen Eigenschaften des Materials werden auf der Grundlage seiner chemischen Zusammensetzung, Dichte, Verarbeitungsbedingungen und möglicher Anlassen reguliert.


  • Reines Eisen. Es ist das wirtschaftlichste Material. Es wird normalerweise verwendet, wenn das Werkstück mit reiner Induktion bei Sättigung in Stromkreisen arbeitet, die durch Permanentmagnete oder durch Gleich- oder Pulsstrom mit einer Frequenz von weniger als 10 Hz erregt werden, und kann in Stromkreisen mit geringer Leistung bis zu 200 Hz erreichen.
  • Fe-0,45%P. Es bietet eine größere Permeabilität und eine geringere Koerzitivfeldstärke als reines Fe, weshalb es in ähnlichen Anwendungen verwendet wird, die eine stärkere und/oder schnellere Reaktion und weniger Trägheit erfordern. Es hat eine höhere Steckgrenze und größere Härte als reines Fe.
  • Fe-3%Si. Es verfügt über eine größere Permeabilität und eine geringere Koerzitivfeldstärke als Fe-0,45%P, was es zu einem interessanten Material macht, wenn der Schaltkreis nicht bei Sättigung arbeitet oder mit einer höheren Reaktions- und/oder Ablösegeschwindigkeit arbeiten muss. Sein höherer spezifischer Widerstand ermöglicht den Betrieb mit einer höheren Frequenz, bis zu 100 Hz in Stromkreisen, die mit Wechsel- oder Pulsstrom erregt werden, und kann 1 KHz in Stromkreisen mit geringer Leistung erreichen.
  • Fe-Ni. Es ist das Material mit der höchsten Permeabilität und der niedrigsten Koerzitivfeldstärke. Aus diesem Grund wird es in hochempfindlichen Geräten eingesetzt, die eine sehr schnelle Reaktion des Bauteils erfordern oder durch einen sehr schwachen Strom angeregt werden. Der Ni-Gehalt variiert zwischen 50 und 80%.
  • Ferritischer Edelstahl. Typischerweise werden die Sorten 430 oder 434 verwendet. Sie werden für Anwendungen verwendet, die in oxidierenden Umgebungen arbeiten. Seine magnetischen Eigenschaften sind begrenzt.
  • SMC-mikroverkapselte Materialien. Sie werden in Hochfrequenzanwendungen von 400 Hz bis 100 KHz eingesetzt, wo typischerweise Elektroblech verwendet wird. Dabei handelt es sich um Materialien, die auf einem Eisenpulver basieren, dessen Partikel mit einer dünnen Schicht eines elektrischen Isolators überzogen sind, der ihm einen sehr hohen spezifischen Widerstand von bis zu 2.200.000 μΩ·cm und eine große Permeabilitätsstabilität in Bezug auf die Frequenz verleiht (siehe folgende Grafik). Die Isotropie von SMC-Materialien ermöglicht die Konstruktion kompakterer und effizienterer Komponenten, wodurch ihr Gewicht um bis zu 50 % reduziert und Kupfer aus den Spulen eingespart wird, obwohl eine Neukonstruktion des Teils oder die Berücksichtigung des SMC-Materials von Beginn des Projekts an erforderlich ist um sie gegenüber der Elektroblech konkurrenzfähig zu machen.

Ergänzende Fertigungsvorgänge können die magnetischen Eigenschaften des Materials beeinflussen, insbesondere solche, die innere Spannungen im Material erzeugen (Kalibrieren, Bearbeitung). Wenn Permeabilität oder Koerzitivfeldstärke bei der Ausrüstung eine wichtige Rolle spielen, ist eine abschließende Glühung erforderlich, um die magnetischen Eigenschaften wiederherzustellen. Die Auswirkung von Eigenspannungen auf die magnetischen Eigenschaften verschiedener Materialien wird in den folgenden beiden Diagrammen dargestellt.

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