Induktionshärten

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Induktionshärten bringt vor allem kompliziert geformte Werkstücke lediglich in bestimmten Bereichen auf erforderliche Härtetemperatur (partielles Härten), um sie anschließend abzuschrecken. Wenn die Wärme schnell genug in den Rest des noch kalten Werkstücks abfließen kann, ist kein Abschrecken nötig. Bevorzugt Vergütungsstähle erreichen Härtewerte, die konventionellem Härten nahekommen. In Sachen Genauigkeit, Steuerbarkeit und Zugänglichkeit wird das Induktionshärten nur durch das Laserstrahlhärten übertroffen.

Induktivhärten wird vorwiegend in der Werkzeugherstellung verwendet. Beispielsweise wird bei Zangen nur die Schneide induktiv gehärtet, da sie eine höhere Härte benötigt als das komplette Werkzeug.

Elektromagnetische Induktion: Bewegt man einen elektrischen Leiter so durch ein ruhendes magnetisches Feld, dass der Leiter die Feldlinien schneidet, so wird im Leiter eine elektrische Spannung induziert. Oder: Ändert sich das Magnetfeld um den elektrischen Leiter, so wird ebenfalls im Leiter eine elektrische Spannung induziert. Induktion entsteht also infolge von Wechselwirkungen zwischen elektrischen und magnetischen Feldern.

Um das Werkstück herum befindet sich eine Spule aus Kupfer (Induktor), durch die unter hohem Druck Kühlwasser läuft. Wird am Induktor eine Wechselspannung angelegt, so werden im Werkstück Wirbelströme induziert und das Werkstück wird bei ausreichender Intensität erhitzt. Die Eindringtiefe der Induktion hängt von der Frequenz der Wechselspannung ab: Je hochfrequenter die Spannung, umso geringer die Eindringtiefe und somit auch die Einhärtetiefe (Skineffekt). Der Grad der Erwärmung kann über die Stromstärke in der Spule und über die Dauer der Stromzufuhr beeinflusst werden. Um die Prozesszeiten möglichst gering zu halten und damit sich das Werkstück nicht durch Wärmeleitung vollständig erhitzt, ist die Dauer der Stromzufuhr sehr kurz (maximal wenige Sekunden).

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