Es ist anzunehmen, dass bereits in vorchristlicher Zeit erkannt wurde, dass durch mehrfaches Erhitzen und Schmieden der Werkstoff Eisen bzw. Stahl gehärtet werden kann. Lange Zeit war das Härten also auch immer Teil des Herstellungsprozesses, bei dem ein Schmied alle notwendigen Arbeitsschritte unternahm. Erst mit der Massenproduktion und der damit verbundenen Notwendigkeit zur Spezialisierung entstand ein gesonderter Wirtschaftszweig, der heute eine wichtige Rolle in der Entwicklung des Härteprozesses spielt.
Induktionshärten
Die klassische Form des Härtens ist das Einsatzhärten, bei dem das komplette Werkstück über Stunden erwärmt werden muss um die Härtung zu erreichen. Gerade für die industrielle Fertigung hat diese Form des Härtens viele Nachteile, wie z.B. der hohe Energie- und Zeitaufwand; die Beeinflussung des gesamten Werkstücks und die damit verbundene aufwendigere Nachbearbeitung usw.
Gerade für die Bearbeitung von Zahnrädern, bei denen eigentlich nur die Zähne gehärtet werden sollen, hat sich in den letzten Jahren vor allem das Induktionshärten als technologische Alternative entwickelt. Das induktive Randschichthärten ermöglicht die Wärmeeinbringung mittels Induktion von Wirbelströmen in das Werkstück. Diese Form des Erwärmens ermöglicht die Vermeidung der angesprochenen ungewünschten Effekte, nämlich dass nur die Bereiche erwärmt werden, die erwärmt werden sollen und die Reduzierung der Bearbeitungszeit. Dies geschieht aufgrund von 2 wichtigen Mechanismen: Durch die exakte Steuerung der Frequenz, mit der die Wirbelströme eingebracht werden, wird nur ein kleiner Randbereich von wenigen Millimetern Tiefe erhitzt. Das wiederum führt dazu, dass der gesamte Erwärmungsprozess weniger als 0,5 Sekunden betragen kann, viel zu kurz um eine thermische Beeinflussung des gesamten Werkstücks zu ermöglichen.
Induktionshärten mit SDF®
Für die besondere Anforderung des Härtens von Zahnrädern hat eldec das SDF® (Simultaneous Dual Frequency) Verfahren entwickelt. Konturentreues Härten von Zahnrädern, bei dem eine gleichmäßige Kontur entlang der Zähne entstehen soll, stellt eine große Herausforderung an das Härten und die eingesetzte Technologie dar. Die Herausforderung ist es, den Zahnfuß wie auch den Zahnkopf gleichmäßig zu erwärmen, obwohl diese unterschiedlich weit vom Induktor entfernt sind. Hier kommt die SDF®Technologie ins Spiel. Durch den simultanen Einsatz zweier unterschiedlicher Frequenz- und Leistungsanteile, jeweils passend abgestimmt für Zahnfuß und Zahnkopf, entsteht das gewünschte Wärmebild und damit das gewünschte Härteergebnis entlang der Zahnkontur. Mit der SDF® Technologie bietet eldec eine Technologie für das Härten, mit der sich eine breites Spektrum an Anwendungen umsetzen lässt.
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