Induktiv erwärmtes Werkstück Induktiv erwärmtes Rundeisen Induktives Erwärmen ist ein Verfahren, elektrisch leitfähige Körper durch in ihnen erzeugte Wirbelstromverluste zu heizen. Die dazu benutzten Vorrichtungen sind die Induktionsheizung und der Induktionsofen. Sie erzeugen mittels einer von niederfrequentem (hier etwa 50–300 Hz), mittelfrequentem (200 Hz-10 kHz nach; 1 kHz-100 kHz nach [1]) oder hochfrequentem Wechselstrom durchflossene Spule (dem Induktor) ein magnetisches Wechselfeld, das im Material Wirbelströme induziert. In ferromagnetischen Stoffen treten unterhalb der Curietemperatur zusätzlich auch Ummagnetisierungsverluste in Erscheinung. Häufige Anwendungen der induktiven Erwärmung sind das Anlassen, Glühen, Löten, Schweißen, Schmelzen, Aufschrumpfen und die Materialprüfung. Induktives erwärmen von stahl deutsch. Merkmale [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Die Wärme entsteht unmittelbar im Körper selbst, muss also nicht durch Wärmeleitung übertragen werden. Die Wärmeleistung ist gut steuerbar. Die elektrische Leistung stammt aus speziellen Frequenzumrichtern (siehe Inverter oder auch Resonanzwandler) oder direkt aus dem Netz.
Simufact Engineering stellt mit Simufact Forming 15 die nächste Version seiner Lösung für die Simulation von Umformprozessen zur Verfügung. Mit der neuesten Version lassen sich auch das induktive Erwärmen sowie das Einsatzhärten simulativ abbilden. Eine weitere Neuerung stellt die Schnittstelle zur Gießsimulationssoftware Magmasoft 5. 4 (Magma) dar, die ergänzend zur bereits bestehenden ProCast-Schnittstelle den Gedanken der Prozesskette zwischen Gieß- und Umformsimulation weiter vorantreibt. Induktives Erwärmen und Einsatzhärten simulieren. Über die Importschnittstellen lassen sich Ergebnisse aus der Gießsimulation in Simufact Forming 15 importieren und für nachfolgende Umformprozesse verwenden. Mit der nun parallelisierbaren Segment-to-Segment Kontaktberechnungsmethode, die im neuen Solver implementiert ist, lassen sich in Simufact Forming 15 große Modelle mit mehreren deformierbaren Körpern schneller und effizienter berechnen. Induktive Erwärmprozesse auslegen und optimieren Das induktive Erwärmen kommt in vielen Bereichen der Industrie zum Einsatz.
Dieses Infoblatt gibt einen kurzen, praxisnahen Einblick über die Wärmebehandlung Wärmebehandlung, ein Begriff aus der Werkstofftechnik, beinhaltet ein zeitlich begrenztes Erwärmen von metallischen Werkstücken, insbesondere von Stählen auf bestimmte Temperaturen, unter Beachtung der Erwärmungs- und Abkühlungsgeschwindigkeiten zur Verbesserung der Werkstoffeigenschaften. Durch Wärmebehandlung erhalten die Bauteile die Eigenschaften wie z. B. Härte, Zähigkeit und Zugfestigkeit, die für ihren späteren Einsatz erforderlich sind. Bei den Wärmebehandlungsprozessen sind die Einflussfaktoren Zeit (Erwärmungs- und Haltezeit), Temperatur, Atmosphäre und Abschreckung bzw. Wärmebehandlung von Stahl durch induktives Härten. Abkühlung von entscheidender Bedeutung. Die Erwärmungszeit muss so bemessen sein, dass der Temperaturanstieg sehr gleichmäßig im gesamten Bauteil erfolgen kann, um so den Verzug möglichst gering zu halten. Die Haltezeit ist in einem festgelegten Temperaturbereich so zu wählen, dass sich die gewünschten Gefügeänderungen einstellen, oder, dass die Elemente Kohlenstoff beim Einsatzhärten bzw. Stickstoff beim Nitrieren eindiffundieren können.
Induktive Erwärmung kann durch nichtleitende Materialien hindurch erfolgen, die Umgebung wird nur indirekt erwärmt. Das Verfahren kann unter beliebigen Gasen oder im Vakuum angewendet werden, es entstehen keine Verunreinigungen durch eine externe Wärmequelle. Nachteilig ist die Störabstrahlung, insbesondere bei hochfrequenten Anlagen: in unmittelbarer Umgebung können andere elektrische oder elektronische Anlagen oder Geräte gestört werden. Die Form des meist wassergekühlten Induktors wird entsprechend der Form und Größe des Werkstückes oder der Erwärmungszone hergestellt. Die Frequenz muss oft an die Größe und Leitfähigkeit des Werkstücks angepasst werden: hohe Frequenzen führen aufgrund der Skintiefe zu oberflächennahem Erwärmen. Wärmebehandlung von Stahl | SpringerLink. Die Konzentration der Feldlinien durch Polschuhe ist möglich und wird für punktförmiges Erwärmen oder die Gestaltung/Formung der Erwärmungszone genutzt. Der Wirkungsgrad ist abhängig von dem Abstand sowie der Leitfähigkeit der Arbeitsspule und des Werkstücks.
Durchstoßerwärmung Bei der Durchstoßerwärmung erfolgt die Zuführung zur Induktionsanlage auf unterschiedliche Weise, zum Beispiel über eine Vibrationsrinne oder auch durch einen Roboter. Durch die Anlage werden die Blöcke dann hintereinander geschoben. Als Antriebsaggregat hat sich der Rollenblockdrücker bewährt, der in der Lage ist, die Materialsäule sowohl kontinuierlich als auch getaktet zu bewegen. Die Säule liegt während der Erwärmung auf wassergekühlten Materialführungsrohren und gleitet auch auf diesen. Bandtransport Da bei kleinen Abmessungen (< 60 Millimeter) die Stückgewichte gering sind, gibt es bezogen auf die Oberflächenqualität bei der Durchstoßerwärmung kaum Probleme durch Riefenbildung. Ab einer kritischen Kombination aus Stückgewicht und geforderter Oberflächenqualität kann es aber sein, dass die Materialführungsrohre im Heißbereich die Oberfläche zu sehr beeinflussen. Induktives erwärmen von stahl von. Gleichzeitig ist aber in diesem Durchmesserbereich auch die Taktzeit noch nicht lang genug für eine Einzelerwärmung bzw. der Aufwand dafür unverhältnismäßig hoch.
Höchste Energieeffizienz bei der Rohrerwärmung SMS Elotherm hat den Erwärmungsprozess stetig weiterentwickelt und höchst energieeffizient gestaltet. Die Wärme wird direkt im Werkstück erzeugt. Induktives erwärmen von stahl 2. Dadurch verkürzt sich die Heizzeit der Rohre. Induktive Erwärmungs-Anlagen können sofort auf einen Produktwechsel umgestellt werden, beispielsweise bei Durchmesser- oder Wanddicken-Änderungen. Induktionsanlagen von SMS Elotherm benötigen durch neue Umrichter-Technologien weniger elektrische Energie als vergleichbare Anlagen. Bei der induktiven Erwärmung von Rohren läßt sich sowohl die Erwärmungstiefe als auch die Erwärmungslänge (Rohrendenerwärmung), die Erwärmungsdauer und somit die Temperatur des zu erwärmenden Rohrs besonders gut in die unterschiedlichen Prozesse integrieren.
Einzelnachweise