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Beschichtete Eisenkerne aus Elektroblech (Eisen-Silizium-Legierungen) werden für Transformatoren, Rotoren und Statoren von Elektromotoren eingesetzt. Das Ausgangsmaterial der Eisenkerne ist mit einem Isolierlack beschichtet, um den elektrischen Widerstand zu erhöhen, die Wirbelstromeinflüsse zu vermindern und gegen Korrosion zu schützen.

Das Beschichtungsverfahren erfolgt in einem kontinuierlichen Prozess vor dem Schneiden und Stanzen der einzelnen Teile des Eisenkerns. Die Dicke der Isolationsschicht ist sehr wichtig für die Qualität des Eisenkerns. In der Vergangenheit wurde z. B. Papier zur Isolierung verwendet, dies hatte einen negativen Einfluss auf die Stapelbarkeit und beschränkte ebenfalls die Maximaltemperatur der Eisenkerne. Heute zu tage werden hauptsächlich die Beschichtungen AISI Klassen C3, C5 und C6 verwendet.

Die Effektivität eines manuellen oder automatischen Beschichtungsprozesses ist äußert abhängig von der Messgenauigkeit des Schichtdickenmessgerätes. Die Arbeit konzentriert sich vor allem auf Informationen über das MESACON F2800 Schichtdickenmesssystem, die kundenseitige Optimierung des Beschichtungsverfahrens, sowie die Vorteile und Erfahrungen im Umgang mit diesem Messsystem.

Schlüsselwörter: Eisen-Silizium-Legierung, Elektroblech, Isolierbeschichtung, Prozessverbesserung

EINFÜHRUNG

Aufgabenstellung ist es homogene Beschichtung über die gesamte Breite und Länge des Materials zu erzielen. In Folge inkonsistenter Beschichtung werden die Stapelbarkeit und der Widerstand negativ beeinflusst. Abweichungen in den Beschichtungsdicken des Materials, aber auch der Einfluss der Beschichtung selbst auf den elektrischen Widerstand können mit dem MESACON F2800 Schichtdickenmesssystem drastisch reduziert werden. Frühere Messsysteme die auf dem gleichen allgemeinen Messprinzip beruhen, waren nicht in der Lage das volle Produktionsprogramm mit einer zuverlässigen Genauigkeit zu messen. Aufgabe für MESACON war es, auf Basis des bestehenden F2800-Messsystems ein neues Schichtdickenmessgerät F2800EL zu entwerfen, mit der Möglichkeit die gesamte Produktionsbandbreite in einer Elektroblechbeschichtungsanlage zu messen.

MATERIAL UND METHODEN

Messprinzip

Das Schichtdickenmessgerät F2800 basiert auf dem Beta-Rückstreuungsprinzip. Die Isotopenquelle emittiert eine konstante Beta-Strahlung, die von der Oberflächenbeschichtung zurückgestreut wird. Die durch Ionisierung des Gases in der Ionisationskammer erzeugten Elektronen werden mittels angelegter Hochspannung abgeführt und als Messsignal verarbeitet. Nach Verstärkung des Messsignals wird unter Berücksichtigung der Kalibrierkurve der korrekte Messwert im Auswertegerät berechnet. Dabei werden die für die Legierungskompensation notwendigen Werte berücksichtigt.

F2800 E-Konfiguration

FAZIT

Das MESACON F2800 für Farben und Lacke wurde zu einem Messsystem weiterentwickelt, um die Schichtdicke von Isolationsbeschichtungen zu messen. Das Schichtdickenmesssystem F2800EL besitzt die Fähigkeit, sehr dünne Beschichtungen von weniger als 0,5 µm, zuverlässig zu messen. Somit werden die kundenseitigen Anforderungen, die gesamte Produktionsbandbreite mit einem Messsystem zu realisieren, erfüllt. Durch die Modernisierung bestehender Systeme haben die Kunden die Möglichkeit den Materialeinsatz bei der Isolationsbeschichtung zu reduzieren, sogar bei Messsystemen anderer Lieferanten mit dem gleichen Prinzip.

Autor. Dipl. Ing. Detlef Jährling

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