Gut zu wissen

Die Induktionstechnik ist in der Industrie bereits weit verbreitet. Über ein sehr starkes magnetisches Wechselfeld werden die Atome in Metallen oder anderen elektrisch leitfähigen Stoffen zum Schwingen gebracht, wodurch Hitze entsteht. Einen ähnlichen Effekt gibt es beispielsweise, wenn man ein Stück Blech sehr oft nacheinander biegt. Auch hierbei entsteht Wärme durch die Reibung zwischen den Atomen.
In vielen Landmaschinenwerkstätten steckt die Technik aber noch in den Kinderschuhen, und es wird eher zum Brenner gegriffen. Doch es gibt Anwendungen, bei denen die Induktionstechnik ihre Vorteile hat und vor allem deutlich schneller ist.
Das Unternehmen Gys zeigte uns zwei Induktionsgeräte für verschiedene Anwendungen: das Kompaktgerät Powerduction 37 LG für den mobilen Einsatz per 230-Volt-Steckdose sowie mit dem Powerduction 220 LG das größte Gerät des Herstellers. Dieses wird per 400-Volt-Steckdose betrieben und ist vorrangig für den Einsatz in der Werkstatt gedacht. Vertrieben werden diese Geräte z. B. von Granit.

Induktionserhitzer von Gys: Für den mobilen Einsatz

Blicken wir zunächst auf das Kompaktgerät, das mit einem Listenpreis von 2 844 Euro (alle Preise ohne Mehrwertsteuer) bei Gys angeboten wird. Mit einer maximalen Systemleistung von 3,7 kW sollte die 230-Volt-Steckdose einzeln und ausreichend abge­sichert und keine weiteren Verbraucher angeschlossen sein.
Das Gerät selbst ist mit 16 Ampere abge­sichert. Serienmäßig verfügt es über ein 2 m langes Schlauchpaket, an dem sich der sogenannte Induktor befindet. Das kompakte Gerät lässt sich über einen zentralen Schalter einschalten. Das Einstellen der Leistung erfolgt per Prozentangabe in 10er Schritten. Dies ist einfach und intuitiv. Laut Hersteller können mit dem kompakten Gerät problemlos Stahlbleche von bis zu 6 mm Stärke von einer Seite zum Glühen gebracht werden.

Gerät für die Werkstatt

Wer mehr Leistung benötigt, für den gibt es leistungsfähigere Induktions­geräte für die Werkstatt. Das hier gezeigte 220 LG ist mit einer Systemleistung bis zu 22 kW das größte von Gys. Mit diesem Gerät lassen sich je nach Beschaffenheit und Einwirkdauer auch deutlich dickere Stahlplatten (im Vergleich zum kleinen Gerät) glühend erhitzen. Der Listenpreis beträgt 8 133 Euro.
Das Gerät wird über vier Rollen auf glattem Werkstattboden rangiert und besitzt ein 6 m langes Schlauchpaket. Dieses wird an einem Galgen geführt, der abgebaut werden kann, wenn er nicht benötigt wird. Die Bedieneinheit ist identisch mit der des Kompaktgerätes.
Unterschiede gibt es beispielsweise bei der Größe des Handgriffs des Induktors. Hier kann ein zweiter Griff im 90° Winkel angebracht werden, um den Induktor sicher zu führen.

Wassergekühlte Induktoren

Der Induktor ist vorne am Schlauchpaket angebracht. Er ist aus Kupfer gefertigt und erzeugt das Magnetfeld. Um dieses präzise auf eine Stelle zu lenken und zu verstärken, besitzen die meisten der zahlreichen Induktoren einen Ferritkern. Da es sich hierbei um einen Kern aus kohlenstofffreiem Eisen handelt, ist dieser spröde und weich. Unnötige Stöße und Schläge bei der Arbeit mit diesen Induktoren sollten deshalb vermieden werden. Für die Erhitzung ist kein direkter Kontakt mit der Werkstoffoberfläche erforderlich.
Um ein zu starkes Erwärmen des Kupfer­induktors durch die Abstrahlwärme des zu erhitzenden Bauteiles zu verhindern, sind diese bei allen Geräten wassergekühlt. Die Wassertemperatur wird auf einem kleinen Display des Gerätes angezeigt. Die automatische Abschaltung erfolgt beim kleinen Gerät nach etwa 8 Minuten Volllastbetrieb. Das 220 LG kann hingegen unbegrenzt unter Volllast betrieben werden. Beim Wechseln des aufgeschraubten Induktors muss eine weitere Taste gedrückt werden, um den Wasserstrom bei angeschaltetem Gerät zu unterbrechen.
Gys bietet für die Induktionsgeräte verschiedene Induktoren für unterschiedliche Arbeiten an. Beispielsweise gibt es 70°-, 90°-, und 180°-Induktoren sowie Ringinduktoren, die in der Lage sind, eine Welle oder andere Bauteile rundherum zu erhitzen.

Niedrige Frequenz, tiefe Erwärmung

Ein weiterer Punkt, den man über Induk­tionsgeräten wissen sollte, ist der Frequenzbereich der elektromagnetischen Wellen. Grundsätzlich können mit einer niedrigen Frequenz dickere Materialien bis ins Innere erhitzt werden.
Hohe Frequenzen erhitzen hingegen eher die Randschichtbereiche. Während das Kompaktgerät in einem Frequenzbereich zwischen 20 bis 40 kHz arbeitet, erreicht das große Gerät Frequenzen zwischen 20 und 60 kHz. Im Zusammenhang mit der höheren Leistung ist es somit in der Lage, dicke Metalle schneller und tiefer zu erwärmen. Die hier gezeigten Geräte stellen die benötigte Frequenz automatisch ein: Durch eine Resonanzfrequenzmessung wird die Frequenz und damit die Tiefenwirkung immer so geregelt, dass die maximale Energiemenge möglichst tief im zu erwärmenden Material erzeugt wird.

Bildergalerie

Vorsicht bei der Anwendung

Die Induktionsgeräte erzeugen ein Magnetfeld, das z. B. die Funktion von Herzschrittmachern beeinflussen kann. Personen mit Herzschrittmacher dürfen daher mit diesen Geräten nicht arbeiten. Außerdem sollten Ringe oder Piercings vor dem Gebrauch abgelegt werden.

Fazit

Fazit

Mit einem Induktionsgerät können Metalle sehr schnell glühend erhitzt werden, ohne eine offene Flamme zu erzeugen und Brenngase wie Acetylen oder Propan zu ver­brauchen. Die verschiedenen Induktoren erweitern das Einsatzfeld und ermöglichen es beispielsweise, Wellen rundherum zu erhitzen — aus unserer Sicht ein großer Vorteil gegenüber der Flamme. Natürlich lässt sich die Flamme nicht komplett aus der Werkstatt verbannen: So ist das Erhitzen von z. B. größeren Flächen oder das Erwärmen von Randschichtbereichen z. B. beim Flammrichten mit dem Induktionsgerät eher schwierig. Zudem lassen sich mit einem Brenner Löt- sowie Schneidarbeiten durchführen.
Das große Powerduction 220 LG ist wegen des hohen Preises eher etwas für die Profi-Werkstatt und den häufigen Einsatz. Mit dem kleinen 37 LG bietet Gys eine günstigere Alternative, die sich auch für den mobilen Einsatz eignet.

Anwendungsbeispiele
Schrauben und Muttern

Richtarbeiten

Ritzel und Wellen