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Ferrotron® und Fluxtrol®

Ferrotron® und Fluxtrol®

Ferrotron® und Fluxtrol® sind so genannte magneto-dielektrische Materialien (MDM). Sie verfügen sowohl über ferromagnetische als auch über dielektrische Eigenschaften und eignen sich daher hervorragend für die Konzentration oder Abschirmung hochfrequenter (1 KHZ - 5 MHz) elektromagnetischer Felder.

Ferrotron® und Fluxtrol® bestehen aus Weicheisenpartikeln, die gleichmäßig in einen thermoplastischen Hochleistungskunststoff eingebettet sind.

Das Weicheisen-Kunststoff-Compound wird im Press-Sinter-Verfahren zu soliden Halbzeugen verarbeitet. Für die spangebende Bearbeitung stehen unterschiedliche Formen und Abmessungen zur Verfügung. Bauteile in einfacher Geometrie können bei ausreichender Stückzahl auch direkt in Form gepresst werden.

Durch Anteil, Form und Verteilung der Weicheisenpartikel im Kunststoff lassen sich die magnetischen und elektrischen Eigenschaften gezielt einstellen. So können wir Ferrotron® und Fluxtrol® Typen mit einer Magnetisierung von bis zu 1,6 Tesla und einer magnetischen Permeabilität von max. 120 µr anbieten.

Der verwendete Kunststoff ist ein Hochtemperaturpolymer, das dauerhaft Temperaturen von 250 bis 300 °C widerstehen kann. Gleichzeitig verleiht der Kunststoff den magneto-dielektrischen Materialien beste Verarbeitungseigenschaften, so dass sie sich hervorragend mit den üblichen spangebenden Verfahren in Form bringen lassen.

Informationen zur Wirkungsweise

Wirkungsweise von Ferrotron® und Fluxtrol®

Jedes elektrische Feld wird durch seine Umwelt beeinflusst. Jedes leitfähige Objekt, das in ein elektrisches Feld eingebracht wird, verändert es aufgrund der Ladungstrennung.

In elektrischen Wechselfeldern, in denen ein Strom fließt, entsteht gleichzeitig ein magnetisches Wechselfeld. Diese elektromagnetischen Felder breiten sich gleichmäßig um den Stromleiter herum aus. Die Ausbreitung kann verhindert bzw. gerichtet werden, indem man einen ferromagnetischen Stoff in das Feld einbringt.

Ferrotron® und Fluxtrol® sind solche ferromagnetische Materialien, die, je nach Type, eine unterschiedlich hohe Permeabilität für verschieden frequente elektromagnetische Felder bieten und somit eine Konzentration oder Abschirmung zulassen.

Beeinflussung von Magnetfeldern durch ferromagnetische Feldkonzentratoren

Aufgrund dieser Eigenschaften werden Ferrotron® und Fluxtrol® z.B. zur Abschirmung hochfrequenter elektromagnetischer Felder in der Antennentechnik oder zur Ausrichtung des Magnetfelds in der Induktionserwärmung eingesetzt.

Induktionsspule (schwarz) mit Abschirmung aus Fluxtrol® A

Informationen zu den Eigenschaften

Eigenschaften von Ferrotron®, Fluxtrol® und Alphaform®

Ferrotron® und Fluxtrol® bestehen aus Weicheisenpartikeln, die gleichmäßig in einen thermoplastischen Hochleistungskunststoff eingebettet sind. Durch den Anteil, die Form und die Verteilung der Weicheisenpartikel im Kunststoff lassen sich die Eigenschaften der Materialien gezielt beeinflussen.

Wir bieten unterschiedliche Typen für verschiedene Frequenzeinsatzbereiche an:

  • Fluxtrol® A - für den Niederfrequenzbereich bis 30 kHz
  • Fluxtrol® 100 - für den Niederfrequenzbereich bis 3 kHz
  • Fluxtrol® 50 - für den Mittelfrequenzbereich bis 500 kHz
  • Ferrotron® 559 - für den Hochfrequenzbereich bis 1 MHz
  • Alphaform® LF - Ferromagnetische Paste für Anwendungen bis 50 kHz
  • Alphaform® MF - Ferromagnetische Paste für Anwendungen bis 450 kHz

Darüber hinaus gibt es auf Anfrage einige Sondertypen für extrem hohe bzw. sehr niedrige Frequenzeinsatzbereiche.

Permeabilität der MDM in Abhängigkeit der Feldstärke

Informationen zu den Einsatzbereichen

Frequenzeinsatzbereiche von Ferrotron® und Fluxtrol®

Die unterschiedlichen Ferrotron® und Fluxtrol® Typen wurden für den Einsatz in verschiedenen Frequenzbereichen entwickelt:

  • Fluxtrol® A - Niederfrequenz bis 30 kHz
  • Fluxtrol® 50 - Mittelfrequenz bis 500 kHz
  • Ferrotron® 559 - Hochfrequenz bis 1 MHz

Selbstverständlich können die Materialien auch ihren magnetischen Eigenschaften nach eingesetzt oder miteinander kombiniert werden, um eine besondere Ausrichtung des Magnetfeldes zu erreichen.

Auswahlchart nach magnetischer Permeabilität über die Einsatzfrequenz

Einsatz von Ferrotron® und Fluxtrol® in der Induktionserwärmung

Bei der Induktionserwärmung erzeugt ein Wechselstrom durchflossener Leiter (Induktor) ein alternierendes elektromagnetisches Feld. Bringt man ein elektrisch leitfähiges Werkstück in das Feld ein, so werden durch die wechselnde Magnetisierung Wirbelströme in dem Werkstück induziert, die zur Eigenerwärmung führen. Dieses Prinzip macht man sich hauptsächlich zu Nutze, um Werkstücke berührungslos zu erwärmen, z.B. zum Härten, Löten oder Vorwärmen von Bauteilen.

Mit Ferrotron® und Fluxtrol® kann das elektromagnetische Feld so manipuliert werden, dass es in eine bestimmte Richtung wirkt. Dadurch lassen sich folgende Ergebnisse erzielen:

  • Optimierung des Erwärmungsbildes
  • Erhöhte Leistung des Induktors
  • Effizientere Leistungsausnutzung
  • Gezielte Beeinflussung des Magnetfeldes
  • Verbesserung der Wiederholgenauigkeit
  • Schutz vor unkontrollierter Erwärmung
Einsatz von Induktionserwärmung beim Härten von Nockenwellen

Vorteile von Ferrotron® und Fluxtrol®

Magnetfeldkonzentratoren aus Ferrotron® und Fluxtrol® überzeugen bei der Induktionserwärmung auch im Vergleich zu herkömmlichen Konzentratoren aus Weicheisenblechen (auch Trafobleche oder Laminate) oder Ferriten.

Magnetfeldkonzentratoren aus Ferrotron® und Fluxtrol® bieten folgende Vorteile:

  • in allen Frequenzbereichen einsetzbar
  • relativ hohe Magnetisierung
  • kein meßbarer Curie-Punkt
  • gute Wirkung auch in 3D-Magnetfeldern und auf Ringspulen
  • hervorragende Bearbeitbarkeit (gut zerspanbar)
  • relative hohe Schlagzähigkeit
  • unempfindlich gegenüber thermischen Schocks
  • breites Abmessungsspektrum verfügbar

Insbesondere im Vergleich zu den Weicheisenblechen ist der Aufwand zur Anpassung der Konzentratoren an die Induktorgeometrie beim Einsatz von Ferrotron® und Fluxtrol® um ein Vielfaches geringer und die erreichbare Präzision signifikant höher.

Der Einsatz von Ferrotron® und Fluxtrol® bringt aber auch Vorteile beim Energieverbrauch. Die nachstehende Tabelle zeigt Meßwerte aus einem Versuch, bei dem gleiche Induktoren, einmal ohne und einmal mit Magnetfeldkonzentratoren aus Ferrotron® und Fluxtrol® untersucht wurden.


ohne Magnetfeld-Konzentrator

mit Ferrotron oder Fluxtrol-Konzentrator

Stromstärke in der Spule (A)

10.100

4.100

Stromspannung in der Spule (V)

42

33

Leistung (kW)

130

67

Kundenversuche haben Energieeinsparungen von 30% und mehr bestätigt! Ein kurzes YouTube Video über den Vergleich von Induktoren mit und ohne Konzentratoren aus Ferrotron® und Fluxtrol® sehen Sie in unter dem nächsten Listenpunkt!

Trafobleche vs. Ferrotron® & Fluxtrol®
Kein Auffächern beim Einsatz von Ferrotron® und Fluxtrol®

YouTube-Video über den Einsatz von Ferrotron bzw. Fluxtrol in der Induktionserwärmung

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Beabsichtigen Sie den Einsatz von Magnetfeldkonzentratoren aus Ferrotron® oder Fluxtrol®? Dann rufen Sie uns an oder schicken uns ein E-Mail mit Ihren Fragen! Wir vereinbaren gerne einen Termin, um Ihre Anwendung mit Ihnen persönlich zu besprechen. Ihre Ansprechpartner finden Sie hier!

Zur Webseite des Hersteller Fluxtrol® Inc. in den USA gelangen Sie hier!

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