MetalLine Foundry
Induktives Schmelzen & Gießen
Induktives Schmelzen und Gießen von NE- und Eisenmetallen ist ein Tätigkeitsschwerpunkt der IAS GmbH.
Bei der induktiven Erwärmung wird das Metall mittels einer stromführenden Spule einem elektromagnetischen Wechselfeld ausgesetzt. Im Material werden dadurch berührungslos Wirbelströme erzeugt und es entsteht Wärme. Diesen Prozess kann man gezielt über Frequenz und Leistung beeinflussen. Ein weiterer Vorteil beim induktiven Schmelzen ist, dass technologiebedingt die elektromagnetischen Kräfte zu einer intensiven Badbewegung und somit einer idealen Homogenisierung der Schmelze führen.
Abgestimmt auf die individuellen Anforderungen beim Kunden liefert IAS unter der Maschinenserie MetalLine die passende Lösung für Rinnen- und Tiegelschmelzöfen sowie für Gießöfen. Hierbei vereint IAS als Teil der SMS Elotherm alle Kompetenzen der Induktionstechnik unter einem Dach: vom abgestimmten Induktor über moderne IGBT-Umrichter als Leistungseinheit bis hin zur Anlagentechnik mit ausgereiften Steuerungssystemen.
Induktions-Rinnenöfen mit hohem Wirkungsgrad
Die MetalLine Induktions-Rinnenöfen von IAS zeichnen sich durch einen hohen thermischen Wirkungsgrad bei geringem Energieverbrauch aus. Sie erzeugen eine schonende Metallbaddurchmischung für homogene Legierungen mit konstanter und gleichmäßiger Temperatur. Aus diesem Grunde zählt dieser Ofentyp bei NE-Anwendungen – speziell bei Kupferwerkstoffen – zu den bevorzugten Aggregaten für das induktive Schmelzen. Ein weiterer Vorteil sind die variablen Ofengeometrien sowie druckdichte Ausführungen, mit denen IAS flexibel alle Kundenanforderungen erfüllt.
Zu den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der MetalLine Induktions-Rinnenöfen zählen weiterhin das Schmelzen von Schrott und großformatigem Einsatzgut, aber auch das Speichern und Warmhalten verschiedener Legierungen sowie der Einsatz als beheizbarer Gießofen.
Die moderne Umrichtertechnik von IAS ermöglicht eine präzise Prozessführung. Bevorzugt werden FEM-berechnete Induktoren mit Doppelrinne eingesetzt, die eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Schmelze ermöglichen und sich durch eine hohe Lebensdauer auszeichnen.
Flexibel Schmelzen mit Induktions-Tiegelöfen
Die elektromagnetischen Kräfte der MetalLine Induktions-Tiegelöfen führen technologiebedingt zu einer intensiven Badbewegung. Die Resultate sind eine ideale Homogenisierung der Schmelze und eine Entgasung übersättigter Schmelzen. Die Badbewegung begünstigt ebenfalls das schnelle Legieren um unterschiedlichen Prozessanforderungen Rechnung zu tragen.
IAS setzt für die MetalLine Induktions-Tiegelöfen IGBT-basierte Umrichter als Leistungseinheiten ein. Der Frequenzbereich wird je nach Ofengröße und Schmelzgut individuell angepasst. Es stehen verschiedene Umrichter-Topologien mit einem oder mehreren Wechselrichterausgängen zur Verfügung.
Vom Span zur Schmelze – produktiv und sauber
Mit rund 98 Prozent Ausbringung sind die MetalLine Induktions-Tiegelöfen die bevorzugte Lösung im Eisen und NE-Metallbereich zum Schmelzen von Spänen. Diese hohe Produktivität erzielen die Öfen durch die gewünschte Badbewegung der Schmelze und der hohen installierten Leistungsdichte. IAS bietet Tiegelofenanlagen mit Fassungsvermögen von 10 kg bis 30000 kg an.
Beim Schmelzen von ölhaltigen Spänen ist problematisch, dass das Restöl verbrennt und die Absauganlage belastet, weiterhin entstehen Verschlackungen der Ofenwände, die zu einer kontinuierlichen Leistungsminderung führen und einen erheblichen Reinigungsaufwand erfordern. IAS hat eine effiziente Lösung für diese Problematik entwickelt: Ein feinregulierbares Chargiersystem verbunden mit einer intelligenten Steuerung und einem modernen IGBT-Umrichter.
Die mit Schneidöl und Wasser benetzten Späne werden in eine Zentrifuge chargiert, wo der Ölgehalt auf ca. 2 % reduziert wird. Dies vermeidet anschließend den Metallverlust durch Verbrennen der Späne. Auch das Öl kann wieder verwendet werden. Die getrockneten Späne werden anschließend über einen Spänebunker dem Schmelzofen zugeführt. Die Steuerung von IAS sorgt dafür, dass die Wärmeenergie exakt auf die chargierte Spänemenge und Badbewegung ausgerichtet ist. Dazu werden zahlreiche Prozessparameter berücksichtigt, um mittels schnell reagierender IGBT-Umrichter die jeweils optimale Prozesstemperatur zu fahren.
Umrichter und Induktoren – wissen, worauf es ankommt
Umrichter und Induktor – zusammen sind sie das Herz jeder Induktionsanlage. Ihr perfektes Zusammenspiel bestimmt wesentlich die Prozesssicherheit und die Wirtschaftlichkeit für die Kunden. IAS hat deshalb alle Kernkompetenzen unter einem Dach vereint.
IAS fertigt sowohl konventionelle als auch auf Leistungselektronik basierte Schaltanlagen – individuell nach den Anforderungen des Kunden mit hochwertigen Komponenten. Für die Sensorik kommen moderne Feldbussysteme zum Einsatz, die den Verkabelungsaufwand minimieren und hinsichtlich der Schnittstellen ein Höchstmaß an Flexibilität bieten.
Zur Versorgung der Erwärmungs- und Schmelzofenanlagen von IAS werden hochmoderne IGBT-Transistorumrichter eingesetzt. Die komplett digitalisierten Systeme erlauben einen einfachen Zugriff, harmonische Integration in bestehende Steuerungseinrichtungen sowie einen effizienten Service an den Umrichtermodulen.
Zur Steigerung der Effizienz werden die Induktionsspulen der IAS Schmelz- und Gießöfen anwendungsspezifisch berechnet und gefertigt. Ihre professionelle elektrische und mechanische Isolation sorgt für lange Standzeiten.
Broschüre: IAS MetalLine