Anwendungsbeispiel für die Werkstoffprüfung von weichmagnetischen Materialien

Immer wieder berichten uns Verarbeiter von Elektroblech, z.B. Stanzbetriebe oder Hersteller von Elektromotoren, Generatoren und Transformatoren, von der Herausforderung, den Hystereseverlust von Elektroblech vor und während der Fertigung zu überprüfen. Denn durch die einzelnen Bearbeitungsschritte und Glühprozesse verändern sich die elektromagnetischen Eigenschaften des Werkstoffes sehr und entsprechen dann eventuell nicht mehr den Anforderungen.

Der konkrete Fall:

Der Leiter der Qualitätssicherung in einem Stanzbetrieb wurde von seinen Kunden mit Statoren konfrontiert, deren Wattverluste innerhalb einer Fertigungscharge bis zu 100 % voneinander abwichen. Als einzige Kontrolle hatte dieser QS-Leiter bisher ein Zertifikat seines Blechlieferanten.

Das Ziel:

Unser Ziel war es, dass dieser Stanzbetrieb den Hystereseverlust in drei Schritten kontrollieren kann, um entsprechend reagieren zu können:

Kontrolle 1) Bei der Anlieferung des Bandes als Qualitätskontrolle an jedem Coil im Wareneingang.

Ziel: Entwicklung der Qualität mit dem Lieferanten oder neue Lieferantensuche.

Kontrolle 2) Nach dem Stanzen am einzelnen Stanzteil.

Ziel: Optimierung des Glühprozesses.

Kontrolle 3) Nach dem Paketieren (auch mit Messung des Wirbelstromverlusts).

Ziel: Kontrolle des Fertigungsverfahrens. Einführen des Stanzpaketierens als günstige Fertigungsmethode und Beherrschung des komplexeren Glühens der Ringkerne.

Die Lösung:

Um über die einzelnen Messungen, vom Blechstreifen über das Stanzteil bis zum Ringkern mit nur einem Messgerät zu arbeiten, wurde das Messgerät MPG 100 D ausgewählt.
Für die Überprüfung aller gelieferten Coils nutzt dieser Stanzbetrieb eine Streifenspule, in die längs und quer vom Coil geschnittene Streifen der Größe 28 mm x 300 mm eingelegt werden. Die Hysteresekurve und dabei auftretende Verluste werden gemessen. Über die Software MPG Expert werden die Probendaten je Werkstoffqualität nur einmal erfasst. Ebenso wird jeder gewünschte Messablauf nur einmal eingegeben und kann für spätere identische Messungen wieder aufgerufen werden. Durch die Kalibrierung auf eine einmal durchgeführte Epsteinmessung oder auf Epsteindaten des Blechlieferanten kann nun schnell sichergestellt werden, dass alle angelieferten Coils von akzeptabler Qualität sind.
Elektroblech wird in diesem Fall vom Blechhersteller geglüht, noch einmal kaltverformt und somit semifinished ausgeliefert, da es bei diesem Stanzbetrieb erst nach den Stanzen endgeglüht wird. Durch das Stanzen und nachfolgende Glühen werden die elektromagnetischen Eigenschaften des Bleches verändert, also bezüglich des Ursprungsbands wesentlich verbessert. Mit dem Stanzteilesensor können jetzt Stanzteile unterschiedlichster Form auf ihren Hystereseverlust überprüft werden. Dadurch wird sichergestellt, dass nur Stanzteile guter Qualität paketiert werden.
Oft wird heute die Fertigung auch auf Stanzpaketierung und Glühen des Pakets umgestellt. Dadurch steigt das Risiko erhöhter Wirbelstromverluste durch unzureichendes Glühen, da der Temperaturverlauf im Paket und die daraus folgende Ausbildung der Isolationsschicht zwischen den Blechen durch Verzundern nicht immer sichergestellt ist. Da dieser Stanzbetrieb diesen günstigen Fertigungsprozess vermehrt einsetzen wollte, andererseits aber seinen Kunden keine schlechten Produkte liefern wollte, konnte nur eine 100 % Ausgangsprüfung helfen. Diese wird durch den Ringkernsensor möglich. Durch einen steckbaren Kabelring mit Primär- und Sekundärspule wird im Ringkern ein elektromagnetisches Feld durch die Primärspule erzeugt und dessen Stärke mit der Sekundärspule gemessen. Mit einer entsprechenden Vorrichtung auch mit mehreren Steckplätzen und automatisierter Messung können große Stückzahlen von Ringkernen von fast beliebiger Größe gemessen werden.
Der genannte Stanzbetrieb kann ab jetzt seinen Kunden garantierte Qualität liefern. Veränderungen beim gelieferten Elektroblech oder im Fertigungsprozess, die zu Qualitätssteigerungen führen, sind nachprüfbar und gezielt zu steuern.

Ihre Situation?

Die oben genannte Anwendung aus einem Stanzbetrieb wird außerdem bei Herstellern von Elektromotoren, Generatoren und Transformatoren und anderen Verarbeitern von Elektroblech und Halbfertigprodukten eingesetzt. Schildern Sie uns Ihre Situation. Gerne werden unsere Spezialisten Ihren Anwendungsfall mit Ihnen diskutieren.

zurück zur Übersicht