29. Juli 2020

Weichmagnetische Werkstoffe

Neuer Forschungsbereich am Fraunhofer IFAM Dresden.

Seit 1. Juli 2020 setzt das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden mit einer neuen Arbeitsgruppe zum Thema „Weichmagnetische Werkstoffe“ auf ein zukunftsweisendes Forschungsfeld, das gerade für die Bereiche erneuerbare Energien und Elektromobilität von großer Bedeutung ist.

Mit dem weltweit steigenden Energiebedarf und dem daraus resultierenden Wachstum des Elektromarktes steigt auch der Anteil an elektrischen Energiewandlern. Dabei gehen im Durchschnitt 9 % der erzeugten Energie bei der Transformation und Weiterleitung verloren. Hier spielen die Energieverluste in elektromagnetischen Bauteilen, d.h. Magnetkernen, eine entscheidende Rolle.

Genau da setzt das neue Forschungsgebiet an. Durch die Verwendung verbesserter weichmagnetischer Werkstoffe können diese Energieverluste deutlich reduziert und ein entscheidender Beitrag zur Ressourcenschonung geleistet werden.

Damit verfolgt das Fraunhofer IFAM Dresden die Ziele des Klimaschutzplans 2050, in dem die Erhöhung der Effizienz von elektrischen Maschinen und Wandlern zur Senkung von Emissionen ein wichtiger Bestandteil ist.

So sollen weichmagnetische Komponenten mit hoher Leistungsfähigkeit und niedrigsten Verlusten bei vergleichsweise geringen Kosten hergestellt werden. Die Umsetzung dieser ambitionierten Ziele hat durch die metallurgische Kernkompetenz des Institutes und die hochmodernen Laborausstattung vor Ort optimale Voraussetzungen.

Unter der Federführung der Werkstoffwissenschaftlerin Dr. Inge Lindemann sollen gezielt Materialeigenschaften durch innovative Pulvertechnologien verbessert werden. Die daraus resultierenden Vorteile reichen von einer breiteren möglichen Werkstoffvielfalt inklusive Werkstoffkombinationen bis hin zu geringeren Materialverlusten, da Teile endkonturnah gefertigt werden können. Gleichzeitig werden komplexere Geometrien möglich und zusätzliche Funktionen können integriert werden.

Mit Frau Dr. Lindemann konnte das Institut eine erfahrene und hoch motivierte Wissenschaftlerin gewinnen. Zuletzt beschäftigte sie sich am Leibniz-Institut für Festkörper und Werkstoffforschung u.a. mit Fragen zur Synthese von Titanhydrid-Pulvern sowie der Nanopartikelsynthese aus nasschemischen Verfahren.

Die pulvertechnologische Prozessierung weichmagnetischer Werkstoffe ist nicht nur für das Fraunhofer IFAM sondern für die gesamte Fraunhofer-Gesellschaft ein neues Forschungsthema, das aufgrund seiner wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Relevanz besonders gefördert wird. Die Anwendungsfelder der Materialien reichen von Elektromotoren für die Elektromobilität über Wechselrichter in Solaranlagen bis hin zu magnetischer Abschirmung.

Mit dem neuen Bereich ergänzt das Fraunhofer IFAM Dresden als eine der führenden Einrichtungen im Bereich der Pulvermetallurgie seine Grundlagen- und Anwendungsforschung zur lösungsorientierten Werkstoff- und Technologieentwicklung für innovative Sinter-, Verbund- und Funktionswerkstoffe für die Energie- und Medizintechnik sowie zellulare metallische Werkstoffe. 
-> Zur Mitteilung des Fraunhofer IFAM Dresden.
-> Weitere Informationen zu den Aktivitäten am Fraunhofer IFAM Dresden.

Foto ©Fraunhofer IFAM Dresden: Für ihre Forschungsarbeiten wird Frau Dr. Lindemann unter anderem an den Anlagen für die Additive Fertigung am Fraunhofer IFAM in Dresden arbeiten.

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