Weichmagnetische Werkstoffe

Am Fraunhofer IFAM ermöglichen wir Benchmarking, Werkstoffentwicklung und Prototypenfertigung von Magnetkernen aus einer Hand. Sie definieren die Anforderungen und wir identifizieren den geeigneten Werkstoff und die passende Fertigungstechnologie.

✔ Benchmarking bestehender Technologien

✔ Werkstoffauswahl

✔ Designoptimierung

✔ Prototypenfertigung

✔ Magnetische Charakterisierung

✔ Skalierungsbewertung

Charakterisierung und Benchmarking 

Welche Technologie ist die richtige für ihre Anforderungen? Wir vergleichen unterschiedliche weichmagnetische Werkstoffkonzepte hinsichtlich:

• Verluste im relevanten Frequenzbereich
• Magnetische Polarisation
• Permeabilität
• Bauteilgeometrie
• Herstellkosten
• Prototypingfähigkeit

Unser Benchmarking ermöglicht eine objektive Technologieauswahl auf der Grundlage der funktionellen Anforderungen insbesondere der magnetischen Eigenschaften, der Herstellbarkeit und Kosten. Gemeinsam erarbeiten wir die am besten geeignete Lösung.

Für Werkstoffe und Bauteile stehen umfassende magnetische Charakterisierungsverfahren zur Verfügung, darunter:

• Messung von B-H-Kurven von Bändern, Einzelblechen, Ringen und Bauteilen bis zu 1 MHz
• Validierung unter anwendungsrelevanten Betriebsbedingungen (erhöhte Temperaturen bis zu 700 °C und spezielle Anregungsprofile)

Innovative Fertigungstechnologien

Um die Eigenschaften weichmagnetischer Komponenten gezielt an anspruchsvolle Anwendungsanforderungen anzupassen, wurden am Fraunhofer IFAM pulvermetallurgische Fertigungsverfahren entwickelt, die neue Möglichkeiten jenseits etablierter Herstellungsrouten eröffnen. Dünnste Elektrobleche lassen sich mittels additivem Siebdruck herstellen, nanokristalline Bänder durch feldunterstütztes Sintern (FAST/SPS) zu dreidimensionalen Komponenten verdichten und Soft Magnetic Composites (SMC) durch Pressen und gezielte Nachbearbeitung in komplexe Geometrien überführen.

Das Team von Dr. Inge Lindemann konzentriert sich auf die Entwicklung und Fertigung von Prototypen weichmagnetischer Bauteile mit innovativen Fertigungstechnologien sowie deren anwendungsnahen Vergleich mit etablierten Lösungen und dem aktuellen Stand der Technik.

Innerhalb der Abteilung »Pulvermetallurgie« werden die Zusammenhänge zwischen Werkstoff, Fertigungsprozess, Struktur und funktionellen Eigenschaften gezielt untersucht. Im Fokus stehen maßgeschneiderte Lösungen für elektrische Maschinen, Leistungselektronik und moderne Energieumwandlungssysteme.