Was ist das Oberflächenverfahren der induktiven Wärmebehandlung?
Induktionserwärmung ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das eine sehr gezielte Erwärmung von Metallen durch elektromagnetische Induktion ermöglicht. Das Verfahren beruht auf induzierten elektrischen Strömen im Material, um Wärme zu erzeugen, und ist die bevorzugte Methode zum Verbinden, Härten oder Erweichen von Metallen oder anderen leitenden Materialien. In modernen Fertigungsprozessen bietet diese Form der Wärmebehandlung eine vorteilhafte Kombination aus Geschwindigkeit, Beständigkeit und Kontrolle. Obwohl die Grundprinzipien bekannt sind, haben moderne Fortschritte in der Festkörpertechnologie das Verfahren zu einer bemerkenswert einfachen, kostengünstigen Erwärmungsmethode für Anwendungen gemacht, die das Verbinden, Behandeln, Erwärmen und Prüfen von Werkstoffen umfassen. 
Die induktive Wärmebehandlung ermöglicht es Ihnen, durch den hochgradig kontrollierbaren Einsatz einer elektrisch beheizten Spule die besten physikalischen Eigenschaften nicht nur für jedes Metallteil, sondern für jeden Abschnitt dieses Metallteils zu wählen. Das Induktionshärten kann Lagerzapfen und Wellenabschnitten eine überragende Haltbarkeit verleihen, ohne dass die für die Bewältigung von Stoßbelastungen und Vibrationen erforderliche Dehnbarkeit beeinträchtigt wird. Sie können innere Lagerflächen und Ventilsitze in komplizierten Teilen härten, ohne dass es zu Verzugsproblemen kommt. Das bedeutet, dass Sie bestimmte Bereiche härten oder anlassen können, um Haltbarkeit und Duktilität auf die Weise zu erreichen, die Ihren Anforderungen am besten entspricht.
Vorteile von Induktionswärmebehandlungsdiensten
- Gezielte Wärmebehandlung Bei der Oberflächenhärtung bleibt die ursprüngliche Duktilität des Kerns erhalten, während ein Bereich mit hohem Verschleiß des Teils gehärtet wird. Der gehärtete Bereich wird in Bezug auf Einsatztiefe, Breite, Lage und Härte genau kontrolliert.
- Optimierte Konsistenz Beseitigen Sie die Unstimmigkeiten und Qualitätsprobleme, die mit offener Flamme, Brennerheizung und anderen Methoden verbunden sind. Wenn das System einmal richtig kalibriert und eingestellt ist, gibt es kein Rätselraten und keine Schwankungen mehr; das Heizmuster ist wiederholbar und konsistent. Bei modernen Festkörpersystemen sorgt die präzise Temperaturregelung für gleichmäßige Ergebnisse.
- Maximierte Produktivität Die Produktionsraten können maximiert werden, da die Wärme direkt und sofort (>2000º F. in < 1 Sekunde) im Inneren des Teils entwickelt wird. Die Inbetriebnahme erfolgt praktisch sofort; es ist kein Aufwärm- oder Abkühlungszyklus erforderlich.
- Verbesserte Produktqualität Die Teile kommen nie direkt mit einer Flamme oder einem anderen Heizelement in Berührung; die Wärme wird im Teil selbst durch elektrischen Wechselstrom induziert. Dadurch werden Produktverzug, Verformung und Ausschussquote minimiert.
- Reduzierter Energieverbrauch Haben Sie genug von steigenden Stromrechnungen? Dieses einzigartig energieeffiziente Verfahren wandelt bis zu 90% der aufgewendeten Energie in nutzbare Wärme um, während Chargenöfen in der Regel nur eine Energieeffizienz von 45% aufweisen. Es sind keine Aufwärm- oder Abkühlzyklen erforderlich, so dass die Wärmeverluste im Bereitschaftszustand auf ein Minimum reduziert werden.
- Umweltverträglich Die Verbrennung herkömmlicher fossiler Brennstoffe ist nicht erforderlich, was zu einem sauberen, umweltfreundlichen Verfahren führt, das zum Schutz der Umwelt beiträgt.
Was ist Induktionserwärmung?
Induktionserwärmung ist eine berührungslose Erwärmungsmethode für Körper, die Energie aus einem magnetischen Wechselfeld absorbieren, das von einer Induktionsspule (Induktor) erzeugt wird.
Es gibt zwei Mechanismen der Energieabsorption:
- Erzeugung von Wirbelströmen im Inneren des Körpers, die aufgrund des elektrischen Widerstands des Körpermaterials eine Erwärmung verursachen
- Hystereseerwärmung (NUR für magnetische Materialien!) aufgrund der Reibung von magnetischen Mikrovolumina (Domänen), die sich entsprechend der Ausrichtung des äußeren Magnetfeldes drehen
Das Prinzip der Induktionserwärmung
Kette von Phänomenen:
- Stromversorgung für die Induktionsheizung liefert Strom (I1) an die Induktionsspule
- Spulenströme (Amperewindungen) erzeugen ein Magnetfeld. Die Feldlinien sind immer geschlossen (Naturgesetz!) und jede Linie verläuft um die Stromquelle - Spulenwindungen und Werkstück
- Ein magnetisches Wechselfeld, das durch den Querschnitt des Teils fließt (mit dem Teil gekoppelt), induziert eine Spannung im Teil
- Die induzierte Spannung erzeugt Wirbelströme (I2) in dem Teil, die nach Möglichkeit in die dem Spulenstrom entgegengesetzte Richtung fließen.
- Wirbelströme erzeugen Wärme in dem Teil
Leistungsfluss in induktiven Erwärmungsanlagen
Wechselstrom ändert seine Richtung zweimal pro Frequenzzyklus. Bei einer Frequenz von 1 kHz ändert der Strom 2000 Mal in einer Sekunde seine Richtung.
Das Produkt aus Strom und Spannung ergibt den Wert der Momentanleistung (p = i x u), die zwischen der Stromversorgung und der Spule oszilliert. Man kann sagen, dass die Leistung von der Spule teilweise absorbiert (Wirkleistung) und teilweise reflektiert (Blindleistung) wird. Die Kondensatorbatterie wird verwendet, um den Generator von der Blindleistung zu entlasten. Die Kondensatoren nehmen die Blindleistung von der Spule auf und senden sie zur Unterstützung der Schwingungen an die Spule zurück.
Eine Schaltung "Spule-Transformator-Kondensator" wird als Resonanz- oder Tankschaltung bezeichnet.
