Entwurf eines Proze�modells zum induktiven H�rten

Abstract

zum Electrical Engineering 80 (1997) 73-79 9 Springer-Verlag 1997 induktiven H irten Ubersicht Fiir eine industriell verwendete Anordnung zum induktiven H~irten ist ein Prozeffmodell zu erstellen, das im Bereich der Prozeflparameter die Verlustleistungsdichten der tats~ichlichen Anordnung hinreichend genau beschreibt. Dafiir wird die vorgegebene Anordnung analysiert und ein Prozeffmodell synthetisiert. Dazu wird eine Randbedingung hergeleitet, die den Einflufl der Frequenz und der Materialeigenschaften befiicksichtigt. Design of a process model for inductive hardeningContents For an industrial structure of inductive hardening a process model has to be constructed. In the range of the process parameters it should be sufficiently exact. The given arrangement will be analysed and a process modell synthesized. In this case a boundary condition will be derived, which considers the frequency and the material parameters. 1 EinleitungIn letzter Zeit ergaben sich Anfragen aus der Industrie nach einem Prozeffmodell fiir die Energiedichteverteilung beim induktiven Hiirten von St~ihlen.Der Einsatz der Induktionserwgrmung fiir industrielle Zwecke erlaubt das berfihrungsfreie Erw~irmen relativ groffer Flachen durch die Erzeugung von fiiumlichen W~irmequellen direkt im Werkstfick. Die gewiinschte gezielte Steuerung der W~irmequellen ist dann besonders aufwendig, wenn die ben6tigten Frequenzen und Abmessungen an die Grenzen vorher ermittelter Arbeitsbereiche kommen.Hierbei ist es besonders wichtig den komplexen Zusammenhang von Erregung und Rfickwirkung der induzierten Str6me auf die Erregung in Abh~ingigkeit von der Frequenz, der Leitf~ihigkeit und der Permeabilit~it, welche beim Erreichen der Curietemperatur auf/~0 springt, so einfach wie m6glich zu erfassen, um eine optimale Energiedichteverteilung im Werkstfick zu gew~ihrleisten.Ein Prozeffmodell ist aber dann unerl~ifllich, wenn in der Planungsphase eine Beurteilung neuer Teile ohne zeitaufwendige Versuche durchgeffihrt werden soll. Das Modell soll so einfach wie m6glich sein, um systembedingte Fehler yon vornherein auszuschlieffen und um seine Bewertung in Standardprogrammen z.B. der CAD zu erm6glichen.

Randbedingungen f�r Proze�modelle bei hochfrequenten Wirbelstromproblemen

“…Weitere Untersuchungen folgten in [4,6,7] bis 1986. Erst 1996 wurde yon uns in [8] der Vorteil der Reduzierung der zu berechnenden Riiume ffir ein Prozeflmodell zum induktiven H~irten wieder ausgenutzt und in den Entwurf einer allgemeinen Theorie der Prozeflmodellstrukturen integriert [8,9]. Die vorliegende Abhandlung erweitert die Randbedingung im Rahmen eines DFGForschungsvorhabens ffir geschichtete R~iume.…”