EN 10303 Dünne magnetische Stahlbänder und -bleche für den Einsatz bei mittleren Frequenzen

Die europäische Norm „EN 10303: Dünnes Elektroband und -blech für mittlere Frequenzen“ definiert Klassen für dünnes, nicht kornorientiertes Elektroband und -blech mit Nenndicken von 0,05 mm, 0,10 mm, 0,15 mm, 0,20 mm, 0,25 mm, 0,27 mm, 0,30 mm und 0,35 mm sowie für feinkornorientiertes Elektroband und -blech mit Nenndicken von 0,05 mm, 0,10 mm, 0,15 mm und 0,18 mm. Im Einzelnen beschreibt diese Norm allgemeine Anforderungen, magnetische Eigenschaften, geometrische Eigenschaften und Toleranzen, technologische Spezifikationen sowie Prüfverfahren.

Diese Norm gilt für magnetische Stahlbänder und -bleche, die im endgültig geglühten Zustand in Rollen geliefert werden und für den Bau magnetischer Kreise bestimmt sind, die bei Frequenzen von 100 Hz oder mehr verwendet werden.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die in IEC 60050-121 und IEC 60050-221 angegebenen Begriffe und Definitionen sowie die folgenden Definitionen:

• Die Anzahl der Drehungen gibt an, wie viele alternative Drehungen möglich sind, bevor der erste Riss im Grundmetall auftritt, der mit bloßem Auge sichtbar ist und die Duktilität des Materials anzeigt.
• Unter Kantenneigung versteht man den größten Abstand zwischen der Längskante des Blechs und der Verbindungslinie zwischen den beiden Enden der gemessenen Länge dieser Kante.

Die Klasseneinteilung innerhalb dieser Norm erfolgt nach dem Maximalwert des spezifischen Gesamtverlustes in Watt pro Kilogramm und der Nenndicke des Materials:

• Für nicht kornorientierten Stahl: 0,05 mm, 0,10 mm, 0,15 mm, 0,20 mm, 0,25 mm, 0,27 mm, 0,30 mm und 0,35 mm
• Für kornorientierten Stahl 0,05 mm, 0,10 mm, 0,15 mm bzw. 0,18 mm

Damit das Material den Anforderungen dieser Norm entspricht, muss der Käufer in seiner Anfrage oder Bestellung folgende Informationen angeben:

• Benötigte Menge (einschließlich etwaiger Beschränkungen hinsichtlich der Masse einer Spule)
• Produkttyp (Streifen oder Blech)
• Nummer dieser Norm (EN 10303)
• Klassenbeschreibung des Materials, das dieser Norm entspricht
• Erforderliche Streifenabmessungen (einschließlich etwaiger Einschränkungen hinsichtlich des Innen- und Außendurchmessers einer Spule)
• Erforderliches Prüfverfahren, einschließlich der Art der relevanten Dokumente

In dieser Norm sind eine Reihe von Optionen aufgeführt. Wenn der Käufer keine dieser Optionen nutzen möchte, müssen die Produkte gemäß der wesentlichen Spezifikation dieser Norm geliefert werden:

• Vorhandensein von Ressourcen oder Zwischenprodukten und deren optionale Kennzeichnung
• Verträglichkeit der Oberflächendämmbeschichtung
• Restkrümmung
• Widerstand der Isolierbeschichtung
• Mechanische Eigenschaften für nicht orientierte Produkte

Das Herstellungsverfahren und die Zusammensetzung des Stahls liegen im Ermessen des Herstellers.

Das Material wird in Coils geliefert. Die Coilmasse muss bei der Bestellung vereinbart werden. Der empfohlene Innendurchmesser der Coils beträgt ca. 400 mm, ausgenommen unorientierte Bänder in den Dicken 0,20 mm, 0,25 mm, 0,27 mm, 0,30 mm und 0,35 mm sowie kornorientierte Bänder in der Dicke 0,18 mm, deren empfohlener Innendurchmesser ca. 500 mm beträgt. Die Bänder sollten eine gleichmäßige Breite aufweisen und so gewickelt sein, dass sich die Kanten regelmäßig überlappen und die Seitenflächen des Coils im Wesentlichen eben sind. Die Coils sollten so fest gewickelt sein, dass sie nicht unter ihrem Eigengewicht zusammenfallen. Gelegentlich können die Bänder durch das Entfernen fehlerhafter Bereiche Schweißnähte oder Verzahnungen aufweisen, dies muss jedoch zwischen den Parteien vorher vereinbart werden. Der Wert der durch das Schweißen verursachten zusätzlichen Dicke ist zu vereinbaren. Die Kennzeichnung von Schweißnähten oder Verzahnungen kann, falls erforderlich, Gegenstand einer Sondervereinbarung sein. Bei Coils mit Reparaturschweißungen oder Zwischenlagen sollte jeder Abschnitt des Bandes aus Material gleicher Qualität bestehen. Die Kanten der Schweißabschnitte dürfen nicht so versetzt sein, dass sie die Weiterverarbeitung des Materials beeinträchtigen.

Gemäß dieser Norm werden die Produkte ein- oder beidseitig beschichtet geliefert, sind aber auch ohne Beschichtung erhältlich. Weitere Beschichtungsarten sind möglich.

Oberflächen müssen glatt, sauber, fett- und rostfrei sein. Vereinzelte Mängel wie Kratzer, Blasen und Risse sind zulässig, sofern das Produkt innerhalb der Toleranzen liegt und diese Mängel die ordnungsgemäße Verwendung des gelieferten Materials nicht beeinträchtigen. Eine eventuell vorhandene Isolierbeschichtung auf der Materialoberfläche muss ausreichend haften, um eine Ablösung bei Wärmebehandlung oder Schneidvorgängen unter den vom Lieferanten angegebenen Bedingungen zu verhindern. Soll das Produkt in eine Flüssigkeit getaucht oder eine zusätzliche Beschichtung oder Imprägnierung aufgetragen werden, ist eine vom Käufer initiierte Vereinbarung mit dem Lieferanten erforderlich, um die Kompatibilität mit der isolierenden Oberflächenbeschichtung sicherzustellen.

Das Material muss an jeder Stelle und in jeder Form schneidbar sein, was mit den richtigen Schneidwerkzeugen präzises Arbeiten gewährleistet.

Kurz gesagt: EN 10303 legt die technischen Lieferbedingungen für kaltgewalzte unlegierte und legierte Stahlbänder und -bleche mit magnetischen Eigenschaften fest, die speziell für den Einsatz bei mittleren Frequenzen in elektromagnetischen Anwendungen entwickelt wurden. Diese Materialien sind für die Herstellung von Elektromotoren, Transformatoren und anderen elektromechanischen Geräten, die im Mittelfrequenzbereich arbeiten, unerlässlich.

Diese Norm gilt für:

• Kaltgewalzte dünne magnetische Stahlstreifen und -bleche.
• Produkte für Mittelfrequenzanwendungen (typischerweise 400 Hz bis mehrere kHz).
• Stähle mit bestimmten magnetischen Eigenschaften wie hoher Permeabilität und geringen Kernverlusten.

Diese Norm gilt nicht für Elektrostähle mit oder ohne Kornorientierung für Netzfrequenzen. Diese werden durch EN 10106 oder EN 10107 abgedeckt.

Die Norm EN 10303 enthält Anforderungen hinsichtlich:

• Magnetische Eigenschaften:
  • Spezifischer Totalschaden
  • Relative magnetische Permeabilität
• Mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Dehnung
• Maßtoleranzen für Dicke und Breite
• Oberflächenqualität und Optik
• Arten von Beschichtungen, einschließlich Isolierbeschichtungen zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten

Typische Anwendungen von Stählen gemäß dieser Norm sind:

• Rotoren und Statoren in Elektromotoren (insbesondere für die Luft- und Raumfahrt sowie den Automobilsektor)
• Magnetische Aktuatoren
• Transformatoren und induktive Komponenten für Mittelfrequenzumrichter
• Hochgeschwindigkeitsmaschinen, bei denen Leistungsverluste durch Wirbelströme minimiert werden müssen

Dieser Standard wird aus folgenden Gründen als wichtig erachtet:

Die Verwendung von Materialien gemäß EN 10303 ist entscheidend für:

• Energieeffizienz: Diese Materialien tragen dazu bei, Kernverluste in elektrischen Maschinen zu reduzieren und so die Gesamteffizienz des Systems zu verbessern.
• Präzisionstechnik: Definierte Toleranzen und magnetische Eigenschaften gewährleisten eine vorhersehbare und gleichbleibende Leistung in dynamischen elektrischen Anwendungen.
• Produktstandardisierung: Erleichtert den internationalen Handel und die Produktionskonsistenz durch die Bereitstellung einheitlicher Qualitätskriterien.

Unser Unternehmen unterstützt seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten. Es verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm EN 10303 für „Dünne magnetische Stahlbänder und -bleche für den Einsatz bei mittleren Frequenzen“ an.