Die Verwendung von Induktionserwärmung bei der Herstellung von Industrieanlagen

Induktionserwärmung ist ein Verfahren zum Erwärmen leitfähiger Materialien, das in industriellen Anwendungen immer beliebter wird. Im Vergleich zu herkömmlichen Erwärmungsmethoden gewährleistet die Induktionserwärmung durch berührungsloses Arbeiten ein Höchstmaß an Mitarbeitersicherheit.Die Technologie entwickelt sich rasant, und immer mehr Lösungen und Geräte, die sie nutzen, kommen auf den Markt. Die große Mehrheit der Unternehmen entscheidet sich aufgrund der damit verbundenen Zeit- und Kostenersparnis für diese Lösung.Was ist Induktionserwärmung?Induktionserwärmung ist ein Verfahren zum Erwärmen leitfähiger Materialien, das häufig in der Fertigung und Bearbeitung von Maschinenteilen oder industriellen Maschinenkomponenten eingesetzt wird. Dabei wird das Werkstück in die Nähe einer Induktionsspule platziert, durch die ein Wechselstrom fließt. Durch den Stromfluss in der Spule entsteht ein magnetisches Wechselfeld, das Wirbelströme im Werkstück induziert. Anders als bei herkömmlichen Erwärmungsmethoden wird die Wärme bei der Induktion nicht von außen zugeführt, sondern im Werkstück selbst erzeugt. Dies bietet zahlreiche Vorteile für Produktionsprozesse, Energieverbrauch und Arbeitsbedingungen.

Welche Vorteile bietet die Induktionserwärmung?

• Energieeinsparungen und reduzierte CO₂-Emissionen dank kurzer Aufheizzeiten;
• Alle Induktionsprozesse sind leicht wiederholbar;
• Präzises Erwärmen reduziert Ausschuss und Nacharbeit deutlich;
• Automatisierungsmöglichkeit und Integration in andere Produktionsprozesse;
• Selbst die größten Induktionssysteme benötigen relativ wenig Platz und sind auf dem neuesten Stand der Technik;
• Induktionsprozesse sind einfach anzuwenden;
• Jede Lösung lässt sich leicht auswählen und an jede Anwendung anpassen.

Woraus besteht ein Heizsystem? Aus Induktion?

Jedes Induktionsheizsystem besteht aus einem Induktionsgenerator, einer Workstation und einer Induktionsspule. Zusätzlich können je nach Anwendung Peripheriegeräte zur Unterstützung des Systembetriebs hinzugefügt werden, darunter Kühler für die Wasserkühlung der Spulen, Pyrometer zur Messung der Heiztemperatur und industrielle Steuerungen zur Regelung des Generatorbetriebs.
Induktionsgeneratoren wandeln Netzstrom in Wechselstrom mit einer bestimmten Frequenz um. Durch die Wahl der passenden Leistung und des Frequenzbereichs des Generators können wir die Heizzeit und die Wärmeeindringtiefe in das zu wärmebehandelnde Material in Abhängigkeit von Größe und Gewicht des Werkstücks anpassen.

Arbeitsstationen sind Komponenten des Heizsystems, in denen die Induktionsspulen angeordnet sind. Je nach Ausführung kann die Arbeitsstation in den Generator integriert oder als eigenständiges Bauteil des Geräts fungieren, um die Bedienung zu erleichtern. In den meisten Fällen fließt Kühlwasser durch die Arbeitsstation und wird anschließend zur Heizspule geleitet.

Die Spule selbst ist das Element, das die Wärme im Werkstück erzeugt. Durch die Wahl von Größe, Form und Konstruktion der Spule lassen sich verschiedene Erwärmungsarten erzielen – von der Punkt- über die Flächen- bis hin zur Volumenerwärmung. Spulen bestehen üblicherweise aus Kupfer, da Kupfer Strom sehr gut leitet. Der Einsatz eines Kühlsystems kann eine übermäßige Erhitzung der Spulen verhindern.

In welchen Anwendungsbereichen wird Induktionserwärmung eingesetzt?

Induktionserwärmung findet in vielen Erwärmungsprozessen Anwendung. Die wichtigsten davon sind:

• Löten und Hartlöten;
• Erwärmen, Schweißen und Glühen;
• Schrumpfpassung;
• Anlassen, Härten und Brennen;
• Heißschmelzen und -formen;
• Heißschmieden;
• Bolzenformen;
• Abdichten;
• Fertigung;
• Beschichten;
• Emaillieren;
• Materialprüfung.

Neben den oben genannten Anwendungen wird die Induktionserwärmung in technisch anspruchsvollen Bereichen eingesetzt, die die Einhaltung spezifischer Normen und hoher Hygienestandards erfordern, z. B. in der Medizintechnik (Nanopartikeltechnologie), der chemischen Industrie usw.