Enhanced LMDR

Motivation

Laser Magnetic Domain Refinement (LMDR) ist eine im industriellen Einsatz befindliche Laserbehandlungstechnologie zur Verlustreduzierung hochpermeabler kornorientierter Eisen-Silizium-Bleche, die als Kernmaterial u. a. bei Verteiltransformatoren zum Einsatz kommen. Die Technologie der Laserbehandlung basiert auf dem Einbringen von thermischen Spannungen senkrecht zur Walzrichtung mit Geschwindigkeiten von einigen m/s. Es handelt sich um eine extrem kurzzeitige lokale Wärmebehandlung, die im Abstand von einigen Millimetern wiederholt wird.

Ziele

Im Rahmen des Forschungsprojekt Enhanced LMDR soll die Erforschung und Weiterentwicklung des LMDR-Verfahrens mit der Zielstellung der weiteren Verlustreduzierung vorangetrieben werden. Mit dem Anspruch den besten Transformator bauen zu können, verfolgt das Vorhaben die Verbesserung der magnetischen Eigenschaften durch Materialoptimierung und ein darauf angepasstes Laser Magnetic Domain Refinement. Es sollen Reduzierungen der Ummagnetisierungsverluste über die bisher industriell erzielbaren 10 bis 15 % erreicht werden.

Kompetenzen des Fraunhofer IWS

Das Fraunhofer IWS bringt seine Komponenten im Bereich der Laseroberflächenbehandlung mit ein. Arbeitsschwerpunkte liegen im Bereich der Simulation der Temperaturverteilung, der systemtechnischen Anpassung der Laserbehandlung und Strahlablenkung sowie der Untersuchung verschiedener Strahlquellen. 

Für die Weiterentwicklung der Laserbehandlung steht das LMDR-Testsystem am Fraunhofer IWS zur Verfügung, welches die Anwendung von fertigungsrelevanten Behandlungsparametern ermöglicht und entsprechend der technologischen Anforderungen modifiziert werden kann. Mit dem Prinzip der scannerbasierten Strahlablenkung können Spotgeschwindigkeiten von bis zu 300 m/s erzielt werden.