Induktoren für Induktionsanlagen

Induktionstechnik

Präzise Energieübertragung für reproduzierbare Erwärmung

Induktoren, auch Induktionsspulen oder Kupferschleifen, sind das zentrale Verbindungselement zwischen Induktionsanlage und Werkstück. Sie koppeln die Generatorleistung über ein elektromagnetisches Wechselfeld kontaktlos in das Bauteil ein und erzeugen dort gezielt Wärme im Material.

Geometrie und Kopplungsabstand bestimmen, wie effizient und präzise ein Werkstück erhitzt wird. Exakt ausgelegte Induktoren sichern reproduzierbare Erwärmungsprofile, kurze Taktzeiten und hohe Prozesssicherheit. Der Anschluss erfolgt an den Schwingkreis des Generators oder über eine Transformatorankopplung, abhängig von Frequenz und Leistungsbereich.

Grundlagen

Wie Induktoren wirken

Ein Induktor erzeugt ein Wechselfeld, das im leitfähigen Werkstück Wirbelströme induziert. Deren ohmsche Verluste wandeln elektrische Energie in Wärme um, und zwar gezielt dort, wo das Feld einkoppelt. Bei ferromagnetischen Materialien sind bis zur Erreichung der Curietemperatur die Ummagnetisierungsverluste für die Erwärmung entscheidend.

Die Geometrie des Induktors, zum Beispiel Einzel oder Doppelwendel, Haarnadel, U Form, Kanalkopf, Schneemann oder Schlüsselloch Induktoren definiert den Erwärmungsverlauf. Mit einer passenden Wasserführung bleibt die Spule thermisch stabil. Feldkonzentratoren bündeln das Magnetfeld auf die Zielzone oder schirmen empfindliche Bereiche gezielt ab.

Effizienz

Geometrie und Kopplung richtig auslegen

Induktive Erwärmung verbindet hohe Präzision mit wirtschaftlicher Effizienz. Sie eignet sich ideal für Serienfertigung und komplexe Geometrien, wenn Induktor und Prozess sauber aufeinander abgestimmt sind.

Wesentliche Stellgrößen sind:

Bauteilgeometrie und Zielzone

Sie bestimmen Spulenform, Windungszahl und Abstand zum Werkstück.

Frequenzbereich und Leistung

Niedrige, mittlere oder hohe Frequenz beeinflussen die Eindringtiefe. Die Leistung definiert den Takt und die Aufheizgeschwindigkeit.

Kühlkonzept

Innenkanäle, Querschnitte und Anschlüsse stabilisieren thermisch belastete Bereiche und erhöhen die Lebensdauer.

Feldführung

Feldkonzentratoren beeinflussen die Feldausbildung und erhöhen die Energieeffizienz. Alternativ verhindern sie die Überhitzung sensibler Zonen.

Verfahren

Handarbeit, zerspanende Fertigung und 3D Druck

Induktorbau ist bei STEREMAT seit Jahrzehnten eine eigene Disziplin. Unsere Fachkräfte fertigen Induktoren im Zehntelmillimeterbereich, vom Einzelstück bis zur Serie. Der Standard ist nach wie vor die manuelle Fertigung, ergänzt durch gezielt eingesetzte zerspanende Teile. 3D Druck nutzen wir nur dort, wo er einen klaren technischen oder wirtschaftlichen Mehrwert bringt.

In der Praxis werden die allermeisten Induktoren vollständig in Handarbeit oder als Kombination aus Handarbeit und zerspanenden Induktorfüßen gefertigt. 3D gedruckte Köpfe sind die Ausnahme für sehr spezielle Rahmenbedingungen.

Manuelle Fertigung

Die Induktorhandarbeit ist das Herzstück unseres Induktorbaus. Seit vielen Jahren fertigen wir Induktorköpfe und Zuleitungen aus Flach oder Rundrohr in Handarbeit, mit einem Team, das sich ausschließlich mit Induktoren beschäftigt.

Spezielle Biege, Löt und Ausrichthilfen, die wir über Jahrzehnte entwickelt haben, ermöglichen Maßhaltigkeiten im Zehntelmillimeterbereich. So entstehen Induktoren, die auch bei engen Kopplabständen und komplexen Konturen reproduzierbar arbeiten.

Zerspanende Fertigung

Für rotationssymmetrische oder massive Bereiche fertigen wir Induktorfüße und Köpfe zerspanend aus Halbzeugen, zum Beispiel aus Vierkant oder Plattenmaterial.

Vorteile sind hohe Präzision, definierte Kühlkanäle und ein geringer manueller Anteil in der Fertigung. Zerspanung ergänzt Handarbeit und 3D Druck überall dort, wo robuste, geometrisch exakte Kopfteile gefordert sind.

3D Druck von Induktoren

3D Druck ist bei STEREMAT kein Standardverfahren, sondern ein Werkzeug für ausgewählte Sonderfälle.

Auf Basis von CAD Daten entstehen Induktorköpfe im 3D Drucker durch das schichtweise Aufschmelzen von Metallpulver. Durch die Materialsteifigkeit lassen sich Geometrien nach dem Druck praktisch nicht mehr richten, deshalb muss die Konstruktion von Beginn an sehr genau zum Prozess passen.

Sinnvoll ist der 3D Druck vor allem dort, wo ein wiederkehrender Induktorkopf über viele identische Spulen genutzt wird. In den meisten Projekten überwiegen jedoch die Vorteile der handgefertigten, etwa bei Reparaturfähigkeit, kurzen Reaktionszeiten und Feineinstellung direkt an der Anlage.

Grenzen und Besonderheiten

Der geforderte Wasserdurchfluss von Generatorherstellern muss beachtet werden. Zu kleine Querschnitte können zu Störungen führen.
3D gedruckte Induktoren sind steifer als klassische Kupferrohrspulen. Nachträgliches Richten ist in der Regel nicht möglich.
Für schnelle Iterationen im Prototyping ist die manuelle Fertigung immer effizienter.

Die Lebensdauer 3D gedruckter Induktoren unterscheidet sich in der Praxis kaum von anderen Verfahren. Kritisch ist meist die Handhabung beim Einrichten, nicht das Material selbst.

Feldführung und Abschrecken

Feldkonzentratoren, Abschreckbrausen und Halterungen

Feldkonzentratoren aus magnetisch leitfähigen Werkstoffen lenken die Feldlinien auf die Zielzone und schützen angrenzende Bereiche.

Abschreckbrausen in einfacher, doppelter oder spezieller Ausführung sorgen für eine definierte Abkühlung beim Härten. Sie werden auf den jeweiligen Prozess abgestimmt, zum Beispiel für Zahnflanken, Nuten oder Übergangsradien.

Halterungen und Stabilisierungen erhöhen die Positioniergenauigkeit und die Lebensdauer der Spulen. Gerade in automatisierten Anlagen und Serienprozessen sind stabile, reproduzierbare Einbaubedingungen entscheidend.

Wassergekühlte Induktoren

Robust für die Serie

In unseren Leistungsbereichen gibt es praktisch keine Induktion ohne Wasserkühlung. Jeder Induktor ist ein wassergekühltes Werkzeug. Ohne definierte Kühlung würden Spule, Lötstellen und Anschlüsse in kürzester Zeit überhitzen und ausfallen.

In der Serienfertigung zählt daher vor allem Zuverlässigkeit.

Unsere Induktoren sind konsequent als wassergekühlte Werkzeuge für hohe Stückzahlen und kurze Taktzeiten ausgelegt. Die Kühlgeometrie wird dabei so gestaltet, dass Spule und Lötstellen auch unter Dauerbelastung thermisch stabil bleiben.

Ob Einzelwendel, Doppelwendel oder komplexe Kopfgeometrie, wir konstruieren Ihre Induktoren so, dass sie dauerhaft eine konstante Erwärmung liefern. Für den Einsatz in automatisierten Linien bieten wir auf Wunsch modulare Lösungen mit hohem Bedienkomfort und kurzen Wechselzeiten.

Ihre Vorteile mit wassergekühlten Induktoren

gleichbleibende Erwärmung auch bei Dauerbelastung
hohe thermische Stabilität und lange Standzeiten
hohe Prozesssicherheit in automatisierten Anlagen
optional modularer Aufbau für schnellen und sicheren Wechsel im Produktionsalltag

Lebenszyklus

Induktorbau, Reparatur und Ersatzgeometrien

Unser Induktorbau ist hoch spezialisiert, mit Jahrzehnte langer Erfahrung, von der Auslegung über die Fertigung bis zur Reparatur. STEREMAT entwickelt, fertigt und repariert Induktoren herstellerunabhängig.

Auf Wunsch legen wir Ersatzspulen für kritische Geometrien an, um Stillstände zu vermeiden. Für alle Härteprozesse liefern wir passende Abschreckbrausen, Halterungssysteme und Stabilisierungen, exakt auf Ihre Anwendung abgestimmt.

Tipp zur Absicherung der Produktion
Zur sicheren Versorgung in der Serie empfehlen wir zwei bis drei Ersatzinduktoren je Geometrie, unabhängig vom gewählten Fertigungsverfahren.

Serienfähigkeit

Vorrichtungen und Prüfungen für konstante Ergebnisse

Damit Prozesse reproduzierbar bleiben, fertigen und richten wir Induktoren in passgenauen Vorrichtungen. Jede Spule durchläuft Prüfungen auf Leckfreiheit, Durchfluss, Maßhaltigkeit und eine Sichtprüfung der Lötstellen.

Alle Induktoren werden mit einem QR Code versehen. Darüber sind die wichtigsten Informationen zum jeweiligen Induktor hinterlegt. So finden Sie zu jedem Induktor schnell die relevanten Informationen.

Bei Bedarf erfolgt zusätzlich ein Funktionscheck im definierten Frequenz und Leistungsfenster. Das sichert Wiederholgenauigkeit und dokumentierte Qualität, Bauteil für Bauteil.

Anfrage

Induktor anfragen

Teilen Sie uns Bauteilgeometrie und Erwärmungsziel mit. Optimal sind zusätzlich Generator, Frequenzbereich, Taktzeit und Kühlwasser. Wenn Ihnen nicht alle Daten vorliegen, melden Sie sich trotzdem. Eine Zeichnung, ein Foto oder eine kurze Beschreibung reicht für den Start.

Auf Basis Ihrer Angaben erhalten Sie eine fundierte Auslegungsempfehlung mit Fokus auf Prozesssicherheit, Energieeffizienz und Verfügbarkeit, inklusive Fertigungs- und Lieferoptionen von Handarbeit über zerspanende Fertigung bis 3D Druck.