Kornorientiertes Elektroband chromfrei beschichten
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Kornorientiertes Elektroband chromfrei beschichten Chrom(VI)-haltige Salzlösungen werden gerne als eine der Hauptkomponenten für ElektrobandBeschichtungen eingesetzt und bilden in Verbindung mit anderen Lackkomponenten eine glatte, abriebfeste Isolationsschicht. Inzwischen sind jedoch technisch gleichwertige, chromfreie Isolationsschichten möglich – auch für kornorientiertes Elektroband.
Dr. Johann Schellenberg
wendungsgebiet und Herstellungsverfahren unterscheidet man zwischen nichtkornorientiertem (non-grain-oriented, NGO) und kornorientiertem (grain-oriented, GO) Elektroband. Ersteres wird für die Herstellung des Eisenkerns für Rotoren und Statoren von Elektromotoren und Generatoren verwendet. Das GO-Elektroband wird hauptsächlich in Transformatoren eingesetzt. Zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften des Eisenkerns wird das Elektroband im letzten Herstellungsprozessschritt
© Matee Nuserm/shutterstock.com
Das weitgehende Verwendungsverbot von Chrom(VI)-Verbindungen in der Europäischen Union betrifft viele Industriezweige. So gilt auch bei der Herstellung von kornorientiertem Elektroband ein Verbot für Chromate in den Beschichtungslösungen. Technisch gleichwertige, komplett chromfreie Isolationsschichten sind jedoch inzwischen möglich. Beim Elektroband handelt es sich um 0,1 bis 1,0 mm dickes kaltgewalztes Stahlband mit einem hohen Siliziumgehalt. Je nach Ver-
Beim Elektroband handelt es sich um 0,1 bis 1,0 mm dickes kaltgewalztes Stahlband mit einem hohen Siliziumgehalt. 18
JOT 12 I 2020
mit einer 0,5 bis 5 µm dünnen Isolationsschicht versehen. Die Aushärtung erfolgt in einem Durchlaufofen; die Härtungstemperaturen betragen beim NGO-Elektroband 250 bis 300 °C und beim kornorientierten Elektroband 800 bis 900 °C.
Umwandlungsgrad zu Chrom(III) hängt von der Einbrenntemperatur ab Da Chrom(VI)-haltige Salzlösungen mit Eisen zu Chromeisenstein reagieren, werden sie gerne als eine der Hauptkomponenten in Beschichtungen für Elektroband eingesetzt. In Verbindung mit anderen Lackkomponenten bildet sich eine glatte und abriebfeste Isolationsschicht. Chrom(VI) wird beim Einbrennen des Lacks zu Chrom(III) reduziert, was hinsichtlich einer potentiellen Gesundheitsgefährdung deutlich weniger bedenklich ist. Beim GO-Elektroband kann aufgrund der sehr hohen Einbrenntemperaturen von einer vollständigen Umwandlung ausgegangen werden, während beim nichtkornorientierten Band der Umwandlungsgrad stark von der Einbrenntemperatur abhängt. Einige Untersuchungen zeigen, dass der Massenanteil von sechswertigem Chrom in eingebrannten Isolationsschichten bei kommerziell verfügbarem NGO-Elektroband oft über der nach Richtlinie 2011/65/EU (RoHS) definierten Obergrenze von 0,1 % liegt. Teilweise wird dieser Wert um ein Vielfaches überschritten.
Umstieg auf chromfreie Lösungen ist nur eine Frage der Zeit Seit dem Ablaufdatum für Chromtrioxid und seine Derivate in der EU am 21. September 2017 sind inzwischen über drei Jahre vergangen. Über die von einigen Herstellern zuvor gestellten Zulassungsanträge für die Weiterverwendung v
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