eldec Härtemaschinen: Die Maßhaltigkeit beim Härten im Fokus

02.09.2013 - Oliver Hagenlocher


Kürzere Modellzyklen, steigende Qualitätsanforderungen, dazu viele technische Innovationen – die Entwicklung in Hochtechnologiebranchen wie dem Automobil- oder dem Flugzeugbau schreitet immer schneller voran. Welche Auswirkungen das auf die Produktion hat, zeigt sich eindrücklich am Beispiel Härten. Viele zentrale Bauteile  durchlaufen den Prozess. Dabei muss er nicht nur hochgenau ablaufen, sondern auch absolut gleichbleibende Bauteil-Qualität garantieren: Den Maßstab „Reproduzierbarkeit“ haben sich die Spezialisten von eldec deshalb auf die Fahnen geschrieben. Ihre modulare Induktionshärtemaschine MIND steht für extreme Präzision und wirtschaftliche Prozesse.      

„Maßhaltigkeit“ ist für die Automobilproduktion ein unverzichtbarer Begriff:  Letztlich hängt von der absolut gleichbleibenden Bauteilqualität jeder einzelnen Antriebswelle das gesamte Produkt „Auto“ ab. Der häufig unverzichtbare Härte-Prozess steht dabei in besonderer Weise im Fokus. Immerhin wird während des Verfahrens die Mikrostruktur eines Bauteils verändert – seine Stabilität verbessert sich dabei entscheidend. Deshalb muss das zentrale Verfahren die so wichtige Maßhaltigkeit garantieren.

Wenn es auf Qualität ankommt ...

Dass es dabei in entscheidender Weise auf das Zusammenspiel zentraler Maschinen-Komponenten wie Induktoren, Generatoren, Kühlmittelsystem sowie eine Vielzahl von Maschinenkomponenten wie Schaltteller, Spindelantrieb oder Steuerung ankommt, wissen die Experten von eldec sehr genau. Seit mehr als 30 Jahren entwickelt das Unternehmen mit Hauptsitz in Dornstetten bei Freudenstadt Härtetechnologie, seit Februar diesen Jahres ist eldec zudem ein Teil der EMAG-Gruppe. Vor allem die Präzision und Prozesssicherheit des Produktionsablaufs ist für die Experten wichtig, wie  Dr. Christian Krause, Leiter Anwendungstechnik bei eldec, deutlich macht: „Wir werden zumeist von Unternehmen angesprochen, die eine außergewöhnliche Bearbeitungsqualität für ihr Bauteil benötigen. Mit unserer Anlagentechnologie können wir genau das garantieren.“ Im Zentrum steht dabei die Induktionshärtemaschine MIND („Modular Induction“), die in den Varianten MIND, MIND-M und MIND-S in unterschiedlichen Baugrößen angeboten wird. Grundsätzlich gilt: Je nach Werkstückabmessungen, gewünschtem Härtebild sowie den Produktionsanforderungen werden die Anlagen modular und individuell konfiguriert. Dank des Baukastens-Systems kommen ausnahmslos bewährte Komponenten zum Einsatz. Davon profitiert nicht zuletzt die Stabilität der Anlagen, zudem kann die Technologie zu einem guten Preis-Leistungsverhältnis angeboten werden. „Bei der Konstruktion kommt es natürlich sehr auf die Bauteile an, die mit der Anlage gehärtet werden sollen“, erklärt Krause. „Die Anforderungen werden detailliert mit den Kunden besprochen. Anschließend entwickeln wir das eldec MIND-System aus den Hauptkomponenten Grundmaschine, Energiequelle, Induktor, Kühlmittelsystem und  – wenn gewünscht – Automationskomponenten.“

Hoher Wirkungsgrad, präzise Dosierung
Bei jeder Komponente setzen die Maschinenbauer auf Detailqualität und ihre Erfahrungswissen. Am Ende entsteht auf diese Weise eine Anlage, die im Einsatz die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens entscheidend verbessert.

  • Beispiel Grundmaschine: Das Gestell basiert auf massiven und hochexakt gefertigten Schweißbaugruppen, inklusive Hauptständer für die Z-Achse. Die schwingungsarme Konstruktion sichert eine präzise Bearbeitung. Je nach verwendetem Spannsystem werden in eldec-Anlagen Bauteile mit einem Durchmesser mit bis 1200 Millimetern verarbeitet.
  • Beispiel Generatoren: Zur Verfügung stehen mikroprozessor-gesteuerte Ein- und Zweifrequenzgeneratoren in Leistungsklassen von 5 bis 3000 kW. Sie weisen einen hohen Wirkungsgrad auf, zudem wird die benötigte Energie extrem genau dosiert. Außerdem passt sich ihre Leistung automatisch und genau an die jeweils verwendeten Induktoren an.
  • Beispiel Induktor / Werkzeuge: Ihre Herstellung erfolgt entlang der Vorgaben des Kunden mithilfe von 3D-CAD-Software. Sie werden mikrometer-genau anhand des Werkstücks konstruiert und mit Hilfe eines modernen Maschinenparks und von erfahrenen Mitarbeitern gefertigt.


Bereits die einfachen Leistungsdaten der MIND-Technologie von eldec überzeugen. Mit einer Taktzeit von nur rund 14 Sekunden durchläuft beispielsweise ein Zahnrad den Prozess: Das Bauteil wird automatisiert (etwa per Roboter) oder per Hand in den Schaltteller der Anlage eingelegt. Der anschließende Härteprozess dauert je nach Bauteil zwischen 100 Millisekunden und wenigen Sekunden. Nach dem Abschrecken erfolgt das schrittweise Anlassen des gehärteten Stahls. Mit dem abschließenden Abkühlen endet der Prozess. „Entscheidend ist für uns nicht unbedingt nur dieses enorme Tempo, sondern die Genauigkeit beim Härten“, so Krause. „Beispielsweise beträgt bei eldec-Anlagen die Schwankung der Einhärtungstiefe werkstückspezifisch maximal nur ±0,1 Millimeter – beim Härten ist das ein extrem kleiner Wert.“

Von der allgemeinen Entwicklung profitieren
Vor diesem Hintergrund ist es wenig überraschend, dass eldec von der allgemeinen Entwicklung im Automobilbau oder im Flugzeugbau profitiert. Schließlich weisen viele Bauteile eine immer komplexere Geometrie auf, außerdem werden viele Komponenten in der Tendenz kleiner. Der Härteprozess muss bei dieser Entwicklung „mithalten“ und die geforderte Qualität unter anspruchsvolleren Bedingungen garantieren. Mit der MIND-Baureihe haben die Spezialisten die dafür benötigte Technologie bereits heute am Start. Und auch mit Blick auf den Werkstückfluss ist das System flexibel: Die eldec-Maschinenbauer passen auch den Automatisierungsgrad an. So ist es etwa als handbeladene Stand-alone-Lösung oder als linientaktfähige Härtezelle, vollständig integriert in die Prozesskette einer Weich- und Hartbearbeitung, lieferbar.

Gerade auch in den aufstrebenden asiatischen Märkten punktet der hochflexible Ansatz. Hier setzen große Automobilisten beim Aufbau von neuen Produktionsstandorten häufig auf eldec-Anlagen. „Beispielsweise in China muss die produzierte Bauteilqualität in jeder Hinsicht den europäischen oder amerikanischen Maßstäben entsprechen. Wir bieten für das Härten die dafür benötigte Anlagentechnologie. Sie überzeugt zudem mit wirtschaftlichen Abläufen“, so Krause abschließend.

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Oliver Hagenlocher

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