Induktionshärtungsverfahren
Das Induktionshärtenist ein Erwärmungsverfahren, das die Härte und Zugfestigkeit von Eisenwerkstoffen erhöht, während das Induktionsanlassen dazu dient, die Zähigkeit von Legierungen auf Eisenbasis zu steigern. Das Anlassen erfolgt in der Regel nach dem Härten, um einen Teil der übermäßigen Härte zu verringern.
Das Zieldes IPEC-Teamsin Zusammenarbeit mit dem Kunden ist es, Platten zu härten und zu vergüten und dabei die Ebenheit zu bewahren, ohne dass sich die Platte verzieht. Das Team führte neben der Anwendung von Formeln auch Labortests durch und beschloss, das Projekt zunächst so anzugehen, dass alle Teile stationär bleiben und eine große, ovale Spule zum Einsatz kommt. Die Spulenabteilung von Radyne fertigte eine maßgeschneiderte Käfigspule an, um die gesamte Platte wärmebehandeln zu können und dabei die Umwandlungstemperatur von 1600 Grad Fahrenheit zu erreichen. Dazu wurde ein150-kW-TFDmit einem Pyrometer eingesetzt. Die ersten Ergebnisse erreichten zwar die gewünschte Temperatur, doch das Team stellte Verformungen innerhalb der Platte fest.
Bei dem nächsten Versuch, einen geeigneten Prozess für dieses Bauteil zu finden, stellte das Team von einer statischen Erwärmung des Bauteils auf das Abtasten des Bauteils mittels einer Spule um. Das Projekt wurde von einer TFD-Käfigspule auf das Härten und Anlassen mit einemInduktions-ScanMastermitMotus-Steuerungund Abschreckbasis umgestellt. Zudem wurde die Spule durch eine ovale Spule mit zwei Windungen ersetzt. Da die Spule mit zwei Windungen nicht die ideale Leistungsabgabe erreichte, wechselte das Team stattdessen zu einer Spule mit einer Windung. Mit der neuen Spule gelang es, eine gleichmäßige Erwärmung der Stahlplatte zu erzielen, allerdings stellte sich heraus, dass die Härte an der Oberfläche ungleichmäßig war. Der Grund dafür lag in der Art und Weise, wie das Abschreckmedium auf das Bauteil traf, nachdem es durch die Spule gescannt worden war. Der beste Weg, eine gleichmäßige Härtung zu erreichen, besteht darin, eine gleichmäßiger verteilte Abschreckvorrichtung sowie einen gleichmäßigeren Abschreckfluss und -druck einzurichten.
Nach einigen Durchläufen mit Härten und Anlassen mithilfe eines Induktionsscanners erfüllen wir mit der neuen Abschreckanlage nun die Spezifikationen. Zur Messung der Härte schneiden wir das Bauteil in zwei Hälften und prüfen mit den Geräten in unserem IPEC-Labor, wie tief die Härte auf beiden Seiten des Bauteils reicht.