Induktives Schmelzen

Induktives Schmelzen

Kontaminationsfrei, effizient, prozesssicher

Induktives Schmelzen verflüssigt Metalle schnell und sauber, indem die Energie direkt im Schmelzgut entsteht – ohne Flamme, berührungslos und exakt regelbar. Von hochreinen Proben über Legierungsentwicklung bis hin zu Serienprozessen: Induktive Systeme liefern homogene Schmelzen, kurze Schmelzzeiten und reproduzierbare Ergebnisse – im Vakuum, unter Schutzgas oder offen.
GRUNDLAGEN

Wie funktioniert induktives Schmelzen?

Ein stromdurchflossener Induktor erzeugt ein wechselndes Magnetfeld. Im metallischen Werkstoff induzieren sich Wirbelströme (bei ferromagnetischen Werkstoffen zusätzlich Hystereseverluste), die Wärme erzeugen – bis zur Verflüssigung. Die elektromagnetischen Kräfte bewirken zugleich eine sanfte Rührwirkung: Temperatur und Legierungsverteilung werden homogen, Segregationen sinken. Abguss über Kipp-Tiegel, Bodenauslauf, Gießrohr – oder prozessspezifisch in Form, Pfanne oder Probenkokille. Bei Bedarf schützt eine inerte Atmosphäre oder Vakuum die Schmelze vor Oxidation und Gasaufnahme.
Vorteile

Warum induktives Schmelzen die bessere Wahl ist

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Kontrollierte Energieeinbringung

Nur die Schmelze wird erhitzt; Ofengehäuse und Umgebung bleiben vergleichsweise kühl – weniger Verluste, mehr Sicherheit.

Hohe Schmelzleistung

Große Leistungsdichten verkürzen Aufheizzeiten deutlich gegenüber Gas- und Lichtbogenverfahren.

Homogene Schmelze

Elektromagnetische Rührwirkung reduziert Einschlüsse und Mischungsgradienten.

Reinheit & Atmosphärenkontrolle

Keine Brennstoffrückstände; Vakuum/Schutzgas verhindert Oxidation, Entkohlung und Legierungsverluste.

Sauber & leise

Keine offene Flamme, kaum Emissionen – gute Arbeitsumgebung, einfacher Arbeitsschutz.

Flexibel skalierbar

Von Labor- und Probenchargen bis zu industriellen Mengen; schnelle Legierungswechsel möglich.

WERKSTOFFE & LOTE

Welche Materialien lassen sich induktiv schmelzen?

Stahl, Gusseisen, Aluminium, Kupfer, Messing/Bronze, Nickel-, Kobalt- und Titanlegierungen, Edelmetalle (Au, Ag, Pt) sowie reaktive oder hochlegierte Werkstoffe unter Schutzgas/Vakuum. Tiegelmaterial je Temperatur und Legierung: z. B. Quarz, Al₂O₃, Spinell, ZrO₂, Graphit oder MgO. Auch Schrotte/Reststoffe lassen sich effizient einschmelzen und legierungsgerecht aufbereiten.
PROZESSVARIANTEN

Weichlöten, Hartlöten & Kapillarlöten im Überblick

Schwebeschmelzen (Levitation Melting)

Zweikanalig betrieben – Niederfrequenz stabilisiert die Probe im Magnetfeld, Hochfrequenz schmilzt berührungslos auf. Tiegellos, daher keine Kontamination; Hochvakuum oder Schutzgas; ideal für Forschung, Analytik, ultra-reine und reaktive Legierungen.

Schleuderguss (Centrifugal Casting)

Schmelzen und drehzahlgeregeltes Ausgießen in eine Form (Vakuum/Schutzgas-Kammer). Zentrifugalkraft füllt dünnwandige Geometrien sicher, reduziert Lunker und Poren – geeignet für Titan/Stahl-Proben, Ringe, Hülsen, Labor- und Kleinserienbauteile.

Vakuum-Induktionsschmelzen (VIM)

Schmelzen unter Vakuum oder inertem Gas; Entgasung, geringste O/N/H-Gehalte, reproduzierbare Hochleistungslegierungen.

Tiegelofen (Coreless)

Keramisch/Graphit ausgekleidet, flexibel für wechselnde Legierungen, schnelle Chargenwechsel.

Kanalofen (Channel)

Für Dauerschmelzen/Warmhalten größerer Mengen; energieeffizient im kontinuierlichen Betrieb.

Elektromagnetisches Rühren (EM-Stirrer)

Zusatzinduktoren erzeugen gerichtete Strömungen, erhöhen Homogenität, beschleunigen Legierungszugaben.

SCHUTZGAS & ATMOSPHÄRE

Offen, inert oder vakuumiert?

Standardlegierungen lassen sich offen oder unter leichter Haube schmelzen. Für reaktive Systeme, Pulver, Edelmetalle und hochlegierte Stähle empfiehlt sich Argon/Stickstoff/Helium oder Vakuum, um Oxidation, Wasserstoffaufnahme und Verdampfung flüchtiger Elemente zu vermeiden. Ein abgestimmtes Atmosphären- und Abgasmanagement verbessert Qualität und Ausbringung.
PROZESSPARAMETER

Frequenz, Leistung & Abguss gezielt führen

Leistung

Von Labor-kW bis MW-Klasse; bestimmt Schmelzrate und Badvolumen.

Frequenz

50–200 Hz für große Chargen und starke Rührwirkung; 200 Hz–10 kHz als Kompromiss; ≥100 kHz für kleine Tiegel, Edelmetalle, tiegellose Prozesse.

Schwebeschmelzen

LF-Schwebe-Stabilisierung, HF-Aufschmelzung; Hochvakuum (typisch ≤10⁻³…10⁻⁵ mbar) für maximale Reinheit.

Schleuderguss

Drehzahl und Formtemperierung bestimmen Füllverhalten, Gefüge und Oberflächenqualität.

Temperaturregelung

Pyrometer/Thermoelemente/Spektrometer; Rezepte begrenzen Überhitzung, definieren Abgusstemperatur und Haltezeiten.

Legierungszugabe & Entgasung

EM-Rühren beschleunigt Homogenisierung; gezielte Deoxidation/Degasierung reduziert Porosität.
QUALITÄT & NACHWEIS

Sauber schmelzen – reproduzierbar gießen

Lückenlose Prozessdaten (Temperatur, Leistung, Frequenz, Schmelzdauer, Vakuumdruck/Atmosphäre), Probenahme oder Inline-Analyse (Spektrometrie), O/N/H-Kontrollen, Dichte- und Makroätzung. EM-Rühren reduziert Segregation und Lunker; Vakuum/Schutzgas senkt Sauerstoff-/Wasserstoffgehalte. Standzeit-optimierte Auskleidungen minimieren Kontamination.

REINIGUNG & NACHBEHANDLUNG

Klarer Prozess, saubere Schmelze

Kein Brennstoffruß, keine Elektrodenspuren. Tiegel werden chargenabhängig gereinigt/erneuert; Vakuumkammern regelmäßig auf Dichtigkeit geprüft. Schlacken sichtet und entfernt man prozessbegleitend. Nach dem Guss folgen – je nach Produkt – Entgraten, Wärmebehandlung oder Oberflächenfinish.
SchmelzANLAGEN & PROZESSENTWICKLUNG

Induktive Schmelz-, Schwebeschmelz- & Schleuderguss-Systeme von STEREMAT

Was wir liefern

  • Schwebeschmelz-Systeme: Zweikanal-Generatorik (LF/HF), Hochvakuum-/Schutzgaskammer, optische Prozessbeobachtung, definierte Abgussmodule (Drop-Cast, Kokillen), Rezept- und Datenlogging.
  • Schleuderguss-Anlagen: Vakuum/Schutzgas-Kammer, drehzahlgeregelter Antrieb (z. B. bis ~400 U/min, je nach Ausführung), Formaufnahme, Temperatur-/Drehzahlregelung, integrierte Induktion.
  • Generatoren & Leistungselektronik: MF/HF-Generatoren (kW–MW), IGBT/Thyristor, automatische Impedanzanpassung.
    Induktoren & EM-Stirrer: Wassergekühlte Kupferspulen, prozessspezifische Geometrien; optionale Rührinduktoren.
  • Messtechnik & Automatisierung: Pyrometer, Thermoelemente, Spektrometer; SPS/CNC, Rezeptverwaltung, OPC UA-Schnittstellen zu MES/QS.
  • Prozessentwicklung & Versuchsschmelzen: Simulation der Energieverteilung, Legierungsentwicklung, Parametrierung (Frequenz, Leistung, Drehzahl, Vakuum), Bemusterung.
  • Retrofit & Modernisierung: Upgrade vorhandener Schmelz-/Warmhalteanlagen (Elektronik, Auskleidung, Messtechnik), Effizienz- und Taktzeitsteigerung.

Ihre Vorteile

  • Reinheit & Reproduzierbarkeit: Tiegellose und geschützte Prozesse, dokumentierte Parameter, auditfeste Protokolle.
  • Takt & Ausbringung: Hohe Leistungsdichte, schnelle Homogenisierung, automatisierte Abläufe.
  • Flexibilität: Von Probenmaßstäben bis Serien; schnelle Anpassung auf neue Legierungen und Geometrien.
ANWENDUNGEN

Typische Bauteile & Prozesse

Schwebeschmelzen

Probenherstellung, thermophysikalische Messungen, ultra-reine/reaktive Legierungen, Legierungs-Screening.

Schleuderguss

Ringe, Hülsen, Probenrohlinge, dental-/feingussspezifische Geometrien, Kleinserien-Bauteile.

Pulver & AM

Schmelzen/Remelting für Pulververdüsung und 3D-Druck-Feedstock.

Gießen von Gussteilen & Ingots

Stahlguss, Gusseisen, NE-Metalle.

Recycling & Schrottaufbereitung

Einschmelzen/Legieren zu Sekundärrohstoffen.

Hochleistungslegierungen

Superlegierungen für Turbinen, Luft- und Raumfahrt, Energietechnik.

So laufen Projekte mit STEREMAT

Downloads

Downloads – Wissen & Technik auf einen Klick​

Hier finden Sie eine kuratierte Auswahl an Unterlagen zu unseren Verfahren und Lösungen – von Leitfäden und Fallbeispielen bis zu Checklisten und technischen Hinweisen. Die Sammlung wird fortlaufend erweitert; verfügbare Dokumente stellen wir als PDF bereit.

Periodensystem für Induktion

In dieser PDF erfahren Sie eine strukturierte Einordnung der Elemente im Kontext induktiver Erwärmung, grafisch aufbereitet und schnell erfassbar.
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FAQs

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