Untersuchungen zum Einfluss von Schichtstärke, Bindersättigung und Partikelgrößenverteilung des Silizium-Anteils auf magnetische Eigenschaften von Eisen-Silizium-Pulvermischungen beim Metal Binder Jetting

Im Rahmen der Masterarbeit wurden unterschiedliche Eisen-Siliziumpulver und Druckparameter im Metal Binder Jetting variiert. Ein Einfluss der Parameter bzw. Pulver auf magnetische Eigenschaften wurde untersucht. Neben einem vorlegierten Pulver wurden zwei Pulvermischungen, mit jeweils 6,5 Massenprozent Silizium, aus Elementpulvern hergestellt. Die Pulvermischungen unterschieden sich in den Partikelgrößenverteilungen des jeweils verwendeten Siliziumpulvers. Weiterhin wurden die Druckparameter Schichtstärke und Bindersättigung variiert. Die Pulver wurden verdruckt und gesintert, um Proben zu erhalten, welche hinsichtlich ihrer magnetischen Eigenschaften untersucht wurden. Sowohl gröberes Pulver als auch niedrigere Schichtstärken führten zu höheren Pulverbettdichten und damit zu höheren Grünteildichten. Daraus resultierte eine niedrigere Schwindung, welche zu höheren Bauteilabmessungen führte. Diese wiederum zeigten einen hohen Einfluss auf die Wirbelstromverluste und damit zugleich auf die Gesamtummagnetisierungsverluste. Effekte der Bindersättigung konnten diesbezüglich nicht beobachtet werden. Ein Einfluss der Probendicke auf die Koerzitivfeldstärke ist wahrscheinlich. Unterschiede in der Permeabilität aufgrund der Pulver- bzw. Druckparametervariationen, konnten nicht festgestellt werden. Die vollständige Prozesskette vom Ausgangspulver bis hin zur magnetischen Messung von Proben konnte gut abgebildet werden.