Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Induktives Erwärmen von eldec: Perfekte Bearbeitungstemperaturen für das Schweißen garantiert

03.08.2017

Schweißprozesse sind für die Produktion vieler Komponenten im Automobilbau unverzichtbar. Insgesamt nimmt die Bedeutung des Verfahrens sogar noch zu, weil sich zum Beispiel bei Pkw-Getrieberädern viele Schrauben durch Schweißverbindungen ersetzen lassen. In der Folge sinken das Gewicht und die Materialkosten des Bauteils. Eine wichtige Rolle bei vielen dieser Schweißprozesse spielt das Vorwärmen. Es verhindert eine Aufhärtung des Werkstoffgefüges in der sogenannten Wärmeeinflusszone – der Bereich direkt neben der Schweißnaht. Auf diese Weise wird die Gefahr einer Rissbildung am Bauteil nach dem Schweißen weitestgehend gebannt.

Allerdings stellt das Bearbeitungstempo in der modernen Automobilproduktion eine besondere Herausforderung für Erwärmungsprozesse dar: In wenigen Sekunden muss das Bauteil im Rahmen eines automatisierten Prozesses eine genau definierte Temperatur erreichen. Für genau diese Anforderung ist die induktive Erwärmung von eldec ideal geeignet:


Induktives Vorwärmen zum Schweißen: Das Bauteil erreicht in wenigen Sekunden die benötigte Bearbeitungstemperatur.


Perfekte Ergänzung innerhalb der Gruppe: Auch in der neuen ELC 160 HP von EMAG Automation kommen Generatoren von EMAG eldec zum Einsatz.


Dirk Schlesselmann


Generatoren von eldec verfügen über eine sehr fortschrittliche Leistungselektronik und Steuerungstechnik. Das macht es einfach, sie in Maschinen zu integrieren.


Die Geometrie des Generators wird millimetergenau an das zu erwärmende Bauteil angepasst.

Das EMAG Unternehmen entwickelt ganzheitliche Lösungen rund um das innovative Erfahren. Die dazugehörigen Generatoren und Induktoren werden passgenau auf das Bauteil zugeschnitten. Versuche am Bauteil bilden eine wichtige Basis. Am Ende steht eine robuste und energieeffiziente Lösung, die sich einfach in die Produktionslinie einfügen lässt.

Große Stückzahlen im Sekundentakt und ohne jeden Bearbeitungsfehler produzieren – die zentralen Anforderungen im Automobilbau sind gerade für das Schweißen von Massenbauteilen eine extreme Herausforderung. Um die geforderte Prozesssicherheit und Effizienz garantieren zu können, ist das Verfahren in einen Gesamtprozess eingebunden, der häufig von Prüf- und Waschprozessen über eine Bürstbearbeitung bis zu Ultraschallprüfungen der Schweißnaht reicht.

Unmittelbar vor dem eigentlichen Schweißprozess spielt das punktgenaue Erwärmen des Bauteils eine entscheidende Rolle, wie Dr. Dirk Schlesselmann, stellvertretender Bereichsleiter F&E Anwendungstechnik bei eldec erklärt.

„Das Getrieberad oder der Kolben muss punktgenau und mit hohem Tempo auf die benötigte Bearbeitungstemperatur von rund 160 bis 180 Grad Celcius gebracht werden. Dabei darf es natürlich nicht zu einer Überhitzung am Bauteil kommen, die mit einer Härtereduktion, einer Oxidation oder einem unzulässigen Verzug einhergehen kann. Unter diesen Bedingungen stellt die induktive Erwärmung das ideale Verfahren dar, denn es ist schnell, präzise und lässt sich exakt dosieren.“

Wartungsfreie und effiziente Technologie

Über herausragendes Know-how rund um induktive Erwärmungsprozesse, die in übergeordnete Schweißsysteme eingebunden werden, verfügen die Spezialisten von eldec seit Jahrzehnten. Am Standort in Dornstetten entstehen sowohl die benötigten Generatoren als auch die Induktoren – beides im Rahmen von effizienten Manufakturprozessen. Dabei punkten die Generatoren mit einer sehr fortschrittlichen Leistungselektronik und Steuerungstechnik. Das macht es einfach, sie in Maschinen zu integrieren bzw. sie passgenau zu konfigurieren. Zudem ist die Technik sehr zuverlässig.

„Wir konstruieren praktisch wartungsfreie Umrichter, die völlig unauffällig und zuverlässig in der Maschine ihren Dienst verrichten“, fasst Dr. Schlesselmann zusammen. Auf der anderen Seite bringen die Spezialisten ein großes Erfahrungswissen rund um die Entwicklung der Induktoren in den Prozess mit ein – auf Wunsch unterstützen sie die Kunden hier bereits in einer Frühphase. Es erfolgen experimentelle Untersuchungen mit Versuchsinduktoren und -generatoren.

Mithilfe von Thermografie-Bildern wird beispielsweise überprüft, ob wirklich nur die gewünschten Bereiche des Bauteils erwärmt werden. Seit Neuestem kommen zudem nummerische Berechnungen zum Einsatz, um die Wirkung eines elektromagnetischen Feldes im Bauteil präzise bestimmen zu können. „Wir schauen gewissermaßen in das Bauteil hinein“, erklärt Dr. Schlesselmann, „und passen in der Folge die Geometrie des Induktors sowie die Leistungsklasse des Generators perfekt an die Erwärmungsaufgabe an.“ 

Die Spezialisten von eldec bieten Mittelfrequenz- und Hochfrequenz-Generatoren von 1,5 bis 1.500 kW sowie DF- und SDF®-Generatoren von 50 bis 3.000 kW an. Zudem gibt es Geräte mit zwei bis acht Ausgängen, deren Leistung unabhängig voneinander oder gleichzeitig geregelt wird. Das ist ein großer Vorteil, wenn für die Erwärmung mehrere Induktoren benötigt werden. Sie lassen sich dann mit nur einem Generator versorgen. 

Alles aus dem Prozess herausholen  

Insgesamt können die Induktionsspezialisten auf eine ganze Reihe von Erfolgen im Bereich des Schweißens verweisen – zum Teil mit besonderen Leistungskennzahlen. Aktuelle Forderungen für die Taktzeit gehen bereits in Richtung fünf Sekunden. „Wir versuchen mit den genannten Methoden alles herauszuholen, was im Prozess steckt“. stellt Dr. Schlesselmann heraus.

„Anschließend kann es natürlich auch sein, dass man die Erwärmung auf zwei Takte ausdehnen muss. Unsere Stärke liegt aber gerade darin, dies herauszufinden und den Prozess so zu designen, das er möglichst schlank ist.“ Anschließend profitiert der Kunde in jedem Fall von einer rasanten Bearbeitungszeit mit höheren Heizraten. Außerdem wird nur ein kleines Bauteilvolumen erwärmt. Das sind im Übrigen auch die entscheidenden Vorteile im Vergleich zu Konkurrenzverfahren wie dem Uniform Magnetic Heating.

„Vor diesem Hintergrund rechnen wir uns große Marktchancen als Zulieferer von Maschinenbauern und anderen Entwicklern von Schweiß-Produktionsprozessen aus“, erklärt Dr. Schlesselmann abschließend. „Die Kunden bekommen eine Technologie, die schneller und effizienter als andere Lösungen die Erwärmung des Bauteils sicherstellt. Außerdem verringern wir den Gesamtaufwand im F&E-Bereich des Kundens, weil wir den Erwärmungsprozess auf Wunsch komplett alleine konfigurieren. Diese Vorteile setzen sich im Markt durch.“ 

Ansprechpartner Presse und Veröffentlichung

Markus Isgro
EMAG GmbH & Co.KG
Austraße 24
D-73084 Salach
Fon: +49(0)7162/17-4658
Fax: +49(0)7162/17-199
e-mail:misgro@emag.com

www.emag.com

Markus Isgro | EMAG eldec Induction GmbH

Weitere Berichte zu: Bauteil Erwärmung Generatoren Geometrie Schweißen Schweißprozess Überhitzung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Leuchtfeuer in der Produktion
25.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

nachricht Schlaflos wegen Handy? Neue Displays könnten Abhilfe schaffen
21.06.2018 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wendelstein 7-X erreicht Weltrekord

Stellarator-Rekord für Fusionsprodukt / Erste Bestätigung für Optimierung

Höhere Temperaturen und Dichten des Plasmas, längere Pulse und den weltweiten Stellarator-Rekord für das Fusionsprodukt hat Wendelstein 7-X in der...

Im Focus: Schnell und innovativ: Jülicher Superrechner ist eine Neuentwicklung aus Europa

Bei der Entwicklung innovativer Superrechner-Architekturen ist Europa dabei, die Führung zu übernehmen. Leuchtendes Beispiel hierfür ist der neue Höchstleistungsrechner, der in diesen Tagen am Jülicher Supercomputing Centre (JSC) an den Start geht. JUWELS ist ein Meilenstein hin zu einer neuen Generation von hochflexiblen modularen Supercomputern, die auf ein erweitertes Aufgabenspektrum abzielen – von Big-Data-Anwendungen bis hin zu rechenaufwändigen Simulationen. Allein mit seinem ersten Modul qualifizierte er sich als Nummer 1 der deutschen Rechner für die TOP500-Liste der schnellsten Computer der Welt, die heute erschienen ist.

Das System wird im Rahmen des von Bund und Sitzländern getragenen Gauß Centre for Supercomputing finanziert und eingesetzt.

Im Focus: Superconducting vortices quantize ordinary metal

Russian researchers together with their French colleagues discovered that a genuine feature of superconductors -- quantum Abrikosov vortices of supercurrent -- can also exist in an ordinary nonsuperconducting metal put into contact with a superconductor. The observation of these vortices provides direct evidence of induced quantum coherence. The pioneering experimental observation was supported by a first-ever numerical model that describes the induced vortices in finer detail.

These fundamental results, published in the journal Nature Communications, enable a better understanding and description of the processes occurring at the...

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Neueste Entwicklungen in Forschung und Technik

25.06.2018 | Veranstaltungen

Wheat Initiative holt Weizenforscher aus aller Welt an einen Tisch

25.06.2018 | Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Wendelstein 7-X erreicht Weltrekord

25.06.2018 | Physik Astronomie

Schnell und innovativ: Jülicher Superrechner ist eine Neuentwicklung aus Europa

25.06.2018 | Informationstechnologie

Leuchtfeuer in der Produktion

25.06.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics