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Induktion: Materialverarbeitung modern

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Die induktive Erwärmung ist nicht ohne Grund ein Wachstumsfeld: Das Verfahren ist energieeffizient, prozesssicher, reproduzierbar, sehr schnell – und die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig. So lassen sich via Induktion Bauteile vorwärmen und fügen, löten, härten oder sogar aufschmelzen. Die entscheidende Komponente bei diesen Prozessen ist der (maßgefertigte) Induktor.
Die besondere Qualität des induktiven Erwärmens lässt sich mit dem Schlagwort „Präzision“ gut auf den Punkt bringen: Die Technologie kommt überall dort zum Einsatz, wo innerhalb kürzester Zeit viel Energie beziehungsweise Wärme punktgenau in ein Werkstück eingebracht werden muss. Zudem sorgt die induktive Energieeinbringung für schnelle Produktionsprozesse, einen minimalen Werkstückverzug und einen sparsamen Energieverbrauch.
Die Form eines Induktors entscheidend darüber, welche Bereiche des Werkstücks erwärmt werden: Ring- oder Forminduktoren etwa umschließen das zu erwärmende Bauteil millimetergenau; Stabinduktoren dagegen befinden sich während des Prozesses innerhalb des Bauteils und erwärmen das Metall somit von innen heraus. Flächeninduktoren schließlich kommen etwa beim induktiven Löten zum Einsatz und erwärmen größere Flächen eines Bauteils gleichzeitig und gleichmäßig.
Präzision auch bei der Induktorenproduktion ausschlaggebend
Das Design des Induktors ist im Wesentlichen verantwortlich dafür, wie präzise ein Bauteil erwärmt wird. Für eine einwandfreie Funktion muss die Produktion daher mit hoher Präzision erfolgen. Stefan Tzschupke, Leiter Entwicklung beim Hersteller Eldec im baden-württembergischen Dornstetten: „Der Induktorenbau ist ein anspruchsvoller Manufakturprozess, der nicht automatisiert ablaufen kann – denn es kommt auf viele hochgenaue Details an. Jeder Handgriff beim Löten oder Montieren des Induktors muss sitzen.“
Um die gewünschte, punktgenaue Erwärmung zu erreichen, werden Induktoren maßgefertigt. Bei Eldec legen Kunden eine Bauteilzeichnung oder einen Rohling des zu bearbeitenden Bauteils vor. Auf dieser Basis entwickeln Anwendungstechniker anschließend einen Produktionsablauf – geleitet von den Fragen: Wie vollzieht sich der induktive Prozess im Detail? Was für Temperaturen müssen erreicht werden und wie groß ist die Leistungsstärke des Generators? Welche Form und Größe muss der Induktor dafür haben?
„Wenn diese Fragen geklärt sind, starten wir mit der Konstruktion des Induktors mithilfe moderner 3D-CAD-Software und CNC-Werkzeugmaschinen“, erklärt Tzschupke. „Das Endergebnis testen wir am echten Bauteil. Wenn uns die gefertigte Bauteilqualtät nicht überzeugt, werden Änderungen vorgenommen und der Induktor – zum Beispiel auf der Fräsmaschine – nachbearbeitet. Bei hochkomplexen Induktoren, wie sie etwa beim induktiven Härten zum Einsatz kommen, geht es hier mitunter um wenige Zehntelmillimeter.“
Induktive Erwärmung – Ein Wachstumsfeld
Auf Seiten der Induktorenhersteller ist also Flexibilität gefragt – denn nichts kommt „von der Stange“. Bei Eldec etwa bietet man Unternehmen, die absehbar eine bestimmte Anzahl von Werkzeugen pro Jahr benötigen, auf Wunsch Rahmenverträge an – neue Induktoren werden dann „just in time“ gefertigt und geliefert. Möglich ist natürlich auch, dass Anwender auf Basis des in Auftrag gegebenen Induktors weitere Exemplare selbst herstellen.
Dieses kundenfreundliche Angebot kann man sich offensichtlich leisten: Der Induktorenbau ist ein zwar spezieller, jedoch stetig wachsender Industriezweig. Immer mehr Unternehmen in Branchen wie dem Automobilbau oder der Luft- und Raumfahrt schätzen die Möglichkeiten des induktiven Erwärmens. Dabei werden immer komplexere Bauteile erwärmt, gehärtet oder zum Glühen gebracht. Genau diese Entwicklung verlangt allerdings auch nach einem besonderen Know-how beim Induktorenbau. „Auf diese Entwicklung sind wir Weise vorbereitet“, so Stefan Tzschupke. „Wir bringen unser Erfahrungswissen umfassend ein und garantieren am Ende hocheffiziente beziehungsweise sichere Produktionsprozesse.“
Markus Isgro ist für die Elmag GmbH in Salach tätig.
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