Herausforderungen bei der Konstruktion kleiner Induktoren am Beispiel Härten von M8-Zahnrädern

Welche Spule nutzen Sie, um Ihr Getriebe zu härten? Ist die Größe von Bedeutung?

Wie wählen wir die beste Spulengröße aus? Wovon hängt die Konstruktion unseres Induktors ab? Die Getriebegröße ist der wichtigste Punkt bei der Beantwortung dieser Fragen. Um alle Anforderungen zu erfüllen, die beim Härten der Zähne eines Zahnrads mit engem Abstand notwendig sind, sind zahlreiche Herausforderungen zu meistern. Dazu gehören etwa die Auslegung des Induktorkühlsystems und die Konstruktion der Brausen, um Selbstvergütung zu vermeiden.

Das Metallurgielabor von SAET befindet sich auf dem Stand der Technik und nutzt modernste Technologien. Zusammen mit der Spulenkonstruktionsabteilung hat es eine Lösung für das Härten von kleinen Zahnrädern gefunden.

Wie immer muss der Induktor simuliert und konstruiert werden, um die Vorgaben an die Härtung zu erfüllen. In diesem Fall haben die durch die kleine Geometrie verursachten Einschränkungen entgegengesetzte Anforderungen: Einerseits müssen die Flusskonzentratoren und die Leiterabschnitte optimiert werden, um den Stromfluss möglichst nah an die Zahnradwurzel zu bringen. Andererseits muss die interne Kühlung des Induktors maximiert werden, um Überhitzung zu vermeiden und die Standzeit des Induktors zu verbessern. Auch die Konstruktion der Brausen für die Abschreckung und seitliche Kühlung der Zähne stellt eine Herausforderung dar. Wenig Platz und Hindernisse führen zu einer sehr komplexen Konstruktion des Wasserpfads.

SAET bietet unterschiedliche Lösungen, die sich leicht zur Lösung der zahlreichen Probleme beim Härten von Zahnrädern anpassen lassen. Die innovative 3D-Drucktechnologie mit der neuen Induktorenkonstruktion und deren Simulationen sind beim Härten von kleinen Zahnrädern jedoch nicht wegzudenken. SAET hat hohe Investitionen in die Entwicklung einer 3D-gedruckten Spulentechnologie getätigt. Das erworbene Know-How erlaubt gleichermaßen die Optimierung der Konstruktion für die aktive Leitergeometrie und für das interne Kühlsystem. Die geforderten Vorgaben mit höherer Stabilität und langer Induktorstandzeit lassen sich mit dieser Technologie sicher erreichen. Die von SAET für die 3D-gedruckten Spulen verwendete Legierung aus Silber und Kupfer wurde gewählt, um den elektrischen Wirkungsgrad des Induktors zu maximieren. Die Ergebnisse sind dabei mit denen der klassischen Fertigungstechnologien vergleichbar, wobei jedoch komplexere Induktorenkonstruktionen herstellbar sind.

Die Möglichkeit, technologische Einschränkungen bei der Konstruktion der Induktoren über die neue 3D-Drucktechnologie neu zu definieren, hat uns zusammen mit den SW-Simulationswerkzeugen eine neue Gelegenheit gegeben, die Leistung in Bezug auf Energieverbrauch und Bauteilstandzeit zu erhöhen.

 

Fragen Sie uns nach weiteren Einzelheiten und wenden Sie sich an unsere Vertriebsabteilung.