WIRTSCHAFTLICHES HÄRTEN IN GROßSERIE

EloShaft

Für Nockenwellen, Achsen, Wellen, Schäfte und weitere lange zylindrische Teile lassen sich die Hauptanforderungen in einem Satz zusammenfassen: Gewichtseinsparung, besseres Schwingungsverhalten, Steigerung der Nutzlast und somit Senkung des Kraftstoffverbrauchs sowie Langlebigkeit der Komponenten.

Um diese Teile wirtschaftlich in Großserien zu härten, ist die induktive Flächenhärtung die geeignete Technologie. SMS Elotherm verfügt dazu über umfassendes und aktuelles Prozess-Knowhow, um auch komplizierte Geometrien und anspruchsvolle Werkstoffe einem sicheren und hochproduktiven Härteprozess zu unterziehen. Ein zusätzlicher Effekt ist das Anlassen aus der Restwärme – dies kann mit in die Anlage integriert werden.

360 WERKSTÜCKE PRO STUNDE

Die vollautomatischen Maschinenserien erzielen einen Durchsatz von bis zu 360 Werkstücken pro Stunde. Durch Zusatzeinrichtungen zum induktiven Glühen und Anlassen können die Maschinen zu kompletten Wärmebehandlungszentren mit harmonisch auf einander abgestimmten Schnittstellen erweitert werden.

KEY FEATURES

KURZE WÄRME­BEHAN­DLUNGS­ZEITEN

MESSBAR
WIRTSCHAFT­LICH

HÖCHSTE QUALI­TÄTS­SICHER­HEIT

EMISSIONSFREI

TECHNOLOGIE

Flächenhärten und Vorschubhärten

Induktive Gesamtflächenhärtung

EloShaft Singleshot ist für die Gesamtflächenhärtung für Achswellen und Antriebswellen konzipiert. EloShaft Inline ermöglicht die horizontale Vorschub- und Standhärtung beispielsweise für Nockenwellen, Zahnstangen, Achs- und Antriebswellen.

Induktives Härten verbessert die Werkstoffeigenschaften

Das induktive Härten dient im Wesentlichen der Verbesserung der Werkstoffeigenschaften. Durch die beim Härten auftretenden Gefügeumwandlungen lassen sich die Verschleißfestigkeit, die Dauerfestigkeit und damit verbunden auch die statische Festigkeit verbessern. Dabei beschränkt sich das induktive Härten auch bei Zahnstangen auf die besonders stark belasteten Bereiche des Werkstücks. Diese sind die eigentliche Verzahnung und je nach Zahnstangentyp der Schaftbereich, der nach dem Härten als Kugelrollspindel ausgebildet wird.

Die zu erwärmenden Bereiche werden dem Einfluss eines elektromagnetischen Wechselfelds ausgesetzt, wodurch ein elektrischer Strom induziert wird. Der Stromfluss bewirkt die Erwärmung des Metalls auf ca. 900 °C, anschließend wird direkt mit einer speziellen Polymer-Emulsion abgeschreckt und somit gehärtet. Die Eindringtiefe des induzierten Stromes im Werkstück ist frequenz- und werkstoffabhängig. Bei Zahnstangen wird in der Regel eine Einhärtetiefe von wenigen Millimetern gefordert, die mit einer Arbeitsfrequenz im Bereich von 3 bis 20 kHz erreicht wird.

Vorschubhärtung
Induktive Vorschubhärteanlage

Die induktiven Härte-Verfahren Vorschubhärten & Gesamtflächenhärten

Für den induktiven Härteprozess haben sich zwei unterschiedliche Verfahren herausgebildet, die unter den Begriffen Vorschubhärtung und Gesamtflächenhärtung bekannt sind. Bei der Vorschubhärtung (auch Vorschubumlaufhärtung) erfolgen das Aufheizen und Abschrecken gleichzeitig, wobei eine kontinuierliche Relativbewegung zwischen der fest eingebauten Induktor-Brause-Einheit und dem Werkstück oder vice versa erforderlich ist. Bei Zahnstangen wird in der Regel die Induktor-Brauseeinheit entlang der eingespannten Zahnstange geführt. Beim Gesamtflächenhärten erfolgt das Aufheizen und Abschrecken dagegen nacheinander in einer oder mehreren Stationen. Gesamtflächenverfahren werden für größere Einhärtetiefen oder hohe Durchsätze eingesetzt.

Beide Verfahren haben Vor- und Nachteile, die anhand der Härteaufgabe und der Durchsatzforderung gegeneinander abzuwägen sind, soweit beide Verfahren überhaupt technisch gegeneinander austauschbar sind. Generell stehen beim Gesamtflächenverfahren deutlich kürzere Prozesszeiten dem höheren Leistungsbedarf gegenüber, während beim Vorschubhärten mit geringerer Leistung auch geringere Durchsätze zu erreichen sind. Es gibt sogar Anwendungsfälle, bei denen beide Verfahren an unterschiedlichen Stellen des Werkstücks nacheinander eingesetzt werden können.

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Broschüre - Automotive

Induktives Härten versus Einsatzhärten - Ein Vergleich

Induktives Härten von Lenkstangen für Elektrolenkungen

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