SMC-Material

Weichmagnetische Verbundwerkstoffe (SMCs), auch als magnetischer Pulverkern bezeichnet, sind weichmagnetische Materialien, die durch Auftragen eines organischen oder anorganischen Isoliermittels auf ferromagnetische Partikel hergestellt und dann durch einen pulvermetallurgischen Prozess geformt werden. Weichmagnetische Verbundwerkstoffe (SMCs) werden auch als weichmagnetisches Metallmaterial kategorisiert, da sie weichmagnetisches Metall- oder Legierungspulver als Rohmaterial verwenden. Weichmagnetische Materialien können je nach elektrischem Widerstand in weichmagnetische Metallmaterialien und weiche Ferrite eingeteilt werden. Weichmagnetisches Metallmaterial verfügt über eine hohe gesättigte magnetische Flussdichte und Permeabilität und ist sehr gut für die Miniaturisierung geeignet. Der niedrige spezifische Widerstand von weichmagnetischem Metallmaterial führt jedoch dazu, dass es bei hohen Frequenzen immer noch zu Wirbelstromverlusten kommt. Weichferrit hat einen hohen spezifischen Widerstand und eignet sich für Hochfrequenzanwendungen. Da es sich jedoch um ein ferrimagnetisches Material handelt, weist es eine niedrige magnetische Sättigungsflussdichte auf und erfordert ein größeres Anwendungsvolumen. Durch die Isolierschicht weist SMC-Material einen vergleichsweise hohen Widerstand auf. In der Zwischenzeit wird auch durch ferromagnetisches Pulver eine hohe magnetische Sättigungsflussdichte bereitgestellt. Dadurch wird eine Hochfrequenz- und Volumenminiaturisierung gleichzeitig erreicht. Um verschiedenen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden, können SMCs auch in Ring-, E- und U-Form hergestellt werden.

Weichmagnetisches Pulver ist oft der Grund für den Spitznamen „Soft Magnetic Composites“ (SMCs). Durch die Entwicklung weichmagnetischer Metallmaterialien ist eine wachsende Zahl weichmagnetischer Verbundwerkstoffe entstanden, und diese Produkte werden nach und nach industrialisiert, standardisiert und serialisiert. Eisenkerne, Carbonyleisenkerne, Sendust-Kerne, XFlux-Kerne, Hochflusskerne, MPP-Kerne und amorphe/nanokristalline Kerne sind einige der häufig verwendeten weichmagnetischen Verbundwerkstoffe.

1. Die Einführung von Pulvermetallkomponenten aus weichmagnetischem Verbundwerkstoff stellt eine Bedrohung für die herkömmliche Motorkonstruktion aus laminiertem (Elektro-)Stahl dar.

2. Der Herstellungsprozess hat einen erheblichen Einfluss auf die magnetischen Eigenschaften.

Das Herstellungsverfahren für Laminierungen umfasst:

• Stanzen
• Stapeln
• Schweißen
• Fesselnd
• Drücken

Jeder der oben genannten Prozesse führt zu einer inneren Verformung des Materials, wodurch die magnetischen Eigenschaften des Materials geschwächt werden.

Aufgrund ihrer unterschiedlichen Struktureigenschaften werden Sie eine unterschiedliche Verteilung der magnetischen Verluste in ferromagnetischen Materialien (z. B. SMCs) beobachten.

Beispielsweise haben SMCs größere Hystereseverluste (Energieverlust durch Wärmeverlust), während SMC-Material wesentlich geringere Wirbelstromverluste aufweist. Da die winzigen Verbundpartikel so isoliert sind, sind ihre Wirbelverluste geringer.

3. Um zu vermeiden, dass in der Richtung senkrecht zum Laminat zu viel Magnetismus verloren geht, ist die Herstellung von Stahllaminatmotoren auf den 2D-Magnetfluss beschränkt.

Die Gestaltungsmöglichkeiten werden jedoch erheblich erweitert, da weichmagnetische Pulververbundstoffe einen 3D-Magnetflusskanal erzeugen.

Dank der Zusammensetzung des SMC-Materials und seiner Fähigkeit zur Netzformung können Sie innovative 3D-Lösungen mit geringem Eisenverlust (magnetischem Verlust) und optimaler Kupferwicklung vorschlagen. Durch die von SMC bereitgestellten Designoptionen können die Leistung und Fähigkeiten selbst eines herkömmlichen Motors verbessert werden.

• Kompaktes Design – sowohl Größe als auch Gewicht der Komponenten können reduziert werden
• Hohe Leistung – kann höchste Effizienzanforderungen erfüllen
• Hervorragende Kosteneffizienz – die kompakten Designs erfordern weniger Material und ermöglichen einen einfachen Netzformungsprozess mit minimalem Abfall und reduziertem Bedarf an Folgeoperationen.
• Hohe Leistungsdichte durch 3D-Magnetfluss.
• Geringere Wirbelstromverluste bei hohen Frequenzen im Vergleich zu Lamellenstahl.
• Komplexe Formen können problemlos hergestellt werden, was der Produktgestaltung große Möglichkeiten eröffnet.
• Sparen Sie Kupfer, schnelle Reaktion, schneller und präziser Antrieb, hochintensive Einsätze.

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