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Induktionsschweißen ist ein Schweißtechnik die sowohl für Metalle als auch für Kunststoffe wird angewandt. Es hat starke Ähnlichkeiten mit Hochfrequenz-Widerstandsschweißen. Hier wird ein elektrischer Kontakt hergestellt, während beim Induktionsschweißen kein Körperkontakt stattfindet.

Eigenschaften

Es wird Gebrauch gemacht magnetisch oder elektrisch Leitfähigkeitseigenschaften des zu schweißenden Materials. Die zum Heizen benötigte Energie wird durch a Induktionsspule. Dadurch entsteht ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld, das auf das Werkstück einwirkt.

• Bei einem gut stromleitenden Werkstück, wie z Stahl, einbiegen in Wirbelströme im Metall erzeugt, die aufgrund der elektrischer Wiederstand des Materials. Die Eindringtiefe des Wärmeeintrags kann durch die Frequenz des Feldes: Bei einer höheren Frequenz wird der Wärmeeintrag durch die 'Hauteffekt' weniger tief als bei einer relativ niedrigen Frequenz.
• Bei einem schlecht stromleitenden Werkstück mit überwiegend magnetischen Eigenschaften, wie z. B. Kunststoff, dem kleine Metallpartikel beigemischt sind, entsteht Wärme hauptsächlich durch Hysterese, da die magnetische Komponente immer die Kristallstruktur des ferromagnetischen Materials stört. Die Metallpartikel geben ihre Wärme an den umgebenden Kunststoff ab.

In der Praxis kommt immer eine Kombination der beiden oben genannten Verfahren vor.

Prozess

Eine Induktionsspule wird meist automatisch, manchmal aber auch manuell über ein Werkstück bewegt. Die Spule erzeugt eine hohe Frequenz elektromagnetisches Feld auf. Dies geschieht in der Regel in einem vollautomatischen Prozess. Die verwendete Frequenz liegt in der Größenordnung von mehreren Hundert kHz.

Die Wirkung der elektromagnetischen Induktion wird stark verstärkt durch a ferritisch Metalleinsatz (englisch: 'impeder') gegenüber der Seite der Induktionsspule.

Ein spezielles Verfahren ist das Induktionsschweißen von Kunststoffen, bei dem Metallpartikel verwendet werden, die auf eine bestimmte Temperatur erhitzt werden (Curie-Temperatur) ihr ferromagnetisch verlieren Eigenschaften, wonach die Heizwirkung stark reduziert wird. Sobald die Temperatur unter diesen Curie-Punkt sinkt, steigt die Erwärmung wieder an. Auf diese Weise kann eine Schweißtemperatur genau eingestellt werden und die Gefahr einer Überhitzung ist sehr begrenzt.

Wie tief der Strom – und damit die Erwärmung – in das Material eindringt, hängt von der verwendeten Frequenz ab. Natürlich spielen auch die Materialeigenschaften eine Rolle.

Anwendungen

• Herstellung von Metallen Tube durch Schweißen von rund gebogenen Metallbändern. Dies ist ein vollautomatischer Prozess, der sehr schnell sein kann, weil viel Energie auf einen kleinen Punkt konzentriert werden kann, sodass die Kanten des Bandes schmelzen und in einem kontinuierlichen Prozess zusammengeschoben werden können.
• Schweißen von Kunststoffen mit Metallpartikeln oder Kohlefaser enthalten. Zum Beispiel zum wasserdichten Verschweißen von Dachfolienschichten oder im Flugzeugindustrie und Raumfahrt.

Ähnlich der Induktionlesennatürlich auch Induktion möglich Lot.

Vor-und Nachteile

Leistungen

• Schneller Schweißprozess.
• Relativ geringer Wärmeeintrag, daher wenig Temperaturverzug.
• Sehr gut geeignet für die Automatisierung.

Nachteile

• Sehr spezifischer Prozess, der eine genaue Einstellung der Schweißparameter (Frequenz, Transportgeschwindigkeit) erfordert.

Siehe auch

• Schweißen
• Hochfrequenz-Widerstandsschweißen