Was ist Eisen-Amorphes Material?



Eisen-Amorphes Material ist ein weichmagnetischer Werkstoff, der im Jahre 1960 entwickelt wurde. Primär als Alternative zu Blech-Kernen in 50Hz Transformatoren entwickelt, ermöglichen Eisen-Amorphe Schnittbandkerne auf Grund ihrer hohen Aussteuerung und niedrigen Kernverluste den Einsatz in getaktete Schaltungen. Durch die stetige Verbesserung der Legierung und der Optimierung des Herstellungsprozesses wird das Material auch für Applikationen in höheren Frequenzbereichen von
≥ 10kHz bis ≤ 50kHz eingesetzt.

Es folgt eine Zusammenfassung der wichtigsten Eigenschaften:
  • Sättigungsflussdichte 1,56T
  • µ-Dünne Banddicke von ca. 25µm
  • Geringe Koerzitivfeldstärke
  • Temperaturstabiltät (7,6 ppm/°C)
  • Hohe Dichte (7,18 g/cm3)
Dadurch sind Eisen-Amorphe Kerne ideal für die folgenden Applikationen und Märkte einsetzbar:

Applikationen

  • DC Drossel
  • PFC Drossel
  • Differential Mode Drossel
  • Sperrwandler
  • AC Drossel
  • Hoch- / Tiefsetzsteller

Märkte

  • Wechselrichter (z.B. Solar)
  • Schaltnetzteil
  • USV
  • Automotive
  • Wind Generator
  • Stromversorgung für Schweißgeräte

Acal BFi Germany

bietet das ganze Produktspektrum an Kernformen und Kerngrößen an:


Kernform
Cut Core
E-Kern
Ringkern
Länge[mm]
28 - 285
59 - 255
12 - 40


Herstellungsprozess



Der Name Eisen-Amorph impliziert zweierlei:

1) Eisen: Der Hauptbestandteil der Materiallegierung besteht aus Eisen.
2) Amorph: Aus dem griechischem für „ohne Gestalt“. Zufällige Atomanordnung im Material.

Metalle haben nur im flüssigen Zustand eine amorphe, also zufällige Atomanordnung. Um diese amorphe Atomanordnung auch im festen Aggregatzustand zu erhalten, muss das Material extrem schnell abgekühlt werden.
Dieser Vorgang wird in der folgenden Skizze exemplarisch dargestellt:

Dieser Fertigungsprozess ermöglicht die Herstellung eines sehr dünnen Bandes mit einer Dicke von ca. 25µm. Das Band wird in einem zweiten Produktionsschritt aufgerollt und in die benötigte Form gewickelt. Die Bandlagen sind mit einem nicht-leitendem Material gegeneinander isoliert. Obwohl die Kerne elektrisch gut leitend sind, besitzen sie durch die Bandstruktur einen deutlich höheren Widerstand gegenüber Wirbelströmen. In der nachfolgenden Abbildung ist die Entstehung der Wirbelstromverluste in einem Eisen-Amorphen Kern im Vergleich zu einem Blechkern veranschaulicht:


FE-Amorpher Kern


Blechkern

  Dietzenbach    

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Steckverbinder

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