FE-Simulation des induktiven Härtens

Die induktive Erwärmung hat ihren festen Platz bei der Fertigung von gehärteten Stahlbauteilen, denn sie sorgt für eine saubere, reproduzierbare Prozessführung, hohe übertragbare Leistungsdichten sowie eine gute Kontrollierbarkeit der Wärmezone. Durch die FE-Simulation (Finite Elemente) mit ANSYS Multiphysics kann der Fertigungsprozess bereits am virtuellen Prototypen analysiert und optimiert werden.

Die den Anforderungen entsprechende Bestimmung der Induktor-Form, der zugehörigen Stromstärke und -frequenz für das gewünschte Temperaturprofil und die daraus resultierende Gefügeumwandlung ist eine anspruchsvolle Aufgabe, die mit Unterstützung von FE-Simulationen schneller, einfacher und sicherer gelöst werden kann. ANSYS Multiphysics ermöglicht es frühzeitig, das Hochfrequenz-Feld, die induzierten Wirbelströme und lokalen Heizleistungen sowie die daraus resultierenden Temperaturfelder zu analysieren und wenn erforderlich anzupassen.

Für die starke Abhängigkeit der magnetischen und thermischen Materialeigenschaften von der Temperatur bei gleichzeitig sehr unterschiedlichen Zeitskalen für die Magnetfeld- und die Temperaturfeldsimulation, bietet ANSYS eine genaue und wirtschaftliche Simulation durch eine selektive Feldkopplung. Das so ermittelte Temperatur-Profil dient als Grundlage für eine anschließende Gefügesimulation, sodass der gesamte Härteprozess – vom Strom bis zum Gefüge – durch die virtuelle Wärmebehandlung am Computer prognostiziert und vorab optimiert werden kann.

CADFEM-Vortrag auf dem HärtereiKongress

Während des 70. HärtereiKongresses (HK 2014) vom 22. bis 24. Oktober 2014 auf dem Gelände der Kölnmesse wird CADFEM-Mitarbeiter Dr.-Ing. Jörg Neumeyer einen Vortrag zum Thema „Vom Strom bis zum Gefüge: FE-Simulation des induktiven Härtens an einer Kalanderwalze“ halten. Denn auch bei den Schwerpunkten des HärtereiKongresses hat die Simulation von Wärmebehandlungsprozessen einen sehr hohen Stellenwert. Wer sich vor oder nach dem HärtereiKongress über das Thema „Induktive Erwärmung und Gefügeumwandlung“ informieren will, hat dazu am 2. Oktober sowie am 11. und 26. November bei einem einstündigen kostenfreien Webinar von CADFEM die Gelegenheit dazu.