EOW May 2007

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Vorwärmung Die

gewünschten Produktionsrate an. Bei Mehrdrähten kann ein Abstand von 0,61 (15,5mm) bis 1 Zoll (25,4mm) aufgenommen werden, wobei alle Drähte durch ein Keramikrohr für die Drahtführung durch die Spule laufen und damit die Linie einfacher einzufädeln ist.

Anwendung eingesetzt werden, in der eine Induktionsfrequenz ausgewählt wird, die zum Drahtdurchmesser vergleichsweise niedrig ist. Dabei wird gesichert, daß wenn ein Draht in der Linie bricht, er nicht über die Curie- Temperatur erwärmt werden kann (etwa 1.400°F). Im Falle eines Einzeldrahtbruchs wird hierdurch die Notwendigkeit eines unmittelbaren Anhaltens der Linie vermieden. Für das Verfahren kann bei Bedarf Stickstoff oder einfach Luft benutzt werden. Isolierbeschichtung der Oberflächen Bei der Herstellung elektrischer Drähte mit Beschichtungen, wie z. B. Lack, Epoxid oder wärmeempfindliche Bandumwicklungen, kann der Draht Inline kontinuierlich erwärmt werden. Diese Technik kann auch beim Trocknen des Anstrichs auf dem Draht eingesetzt werden. Da die Temperaturanforderungen in der Regel niedrig sind (unter 300°F 150°C), kann öfters eine geringe Stromversorgung mit einer Energiequelle, die bei Hochfrequenz arbeitet, in einer bestehenden Beschichtunganlage aufgenommen werden, weil lediglich die Drahtoberfläche erwärmt zu werden braucht (bzw. nicht den Drahtquerschnitt hindurch). Entspannung Dieses Verfahren wird für die Herstellung von Draht oder Litzen angesetzt und ist dem Drahthärtungsverfahren ähnlich, insofern der Draht kontinuierlich auf 750°F (400°C) erwärmt wird, während er unter Spannung ist. Das System besteht grundsätzlich aus eine Einzelinduktions-Energiequelle, die bei einer Ausgangsfrequenz von 3/10kHz eingestellt wird. Diese versorgt sowohl einen statischen wie einen beweglichen I ndu k t i on s s pu l e n - Zu s amme nb a u , entsprechend der Linienkonfiguration.

Induktionserwärmungssysteme wurden in vorhandenen Drahtanlagen eingebaut, um den Draht vorzuwärmen und um die Fertigungskapazität der bestehenden Verfahren zu steigern. Beispielsweise betrachtet man einen Einzeldraht, der vor dem Einlauf in einen konventionellen Ofen oder Fließbett vorerwärmt wurde. In einem besonderen Projekt wurden zwei Anlagen benutzt, die je 500kW/10kHz Induktionsenergiequelle mit 10 Fuß (3m) langen Induktionsspulen vereinigten, um Mehrfachdrähte von 70°F (25°C) auf 1.292°F (700°C) vorzuerwärmen, bevor diese in einen konventionellen Ofen eingeführt wurden. Der Induktionsofen wies in der Regel einen Wärmewirkungsgrad von 2000kg/Std auf. Das Inline-Härten und -Vergüten ist eine gängige Anwendung, wo Draht bei 1.742°F (950°C) erwärmt wird, abgeschreckt zum Härten und zwischen 660°F (350°C) und 1.200°F (650°C) für die Vergütung wieder erwärmt wird. Diese Einstellung wurde erfolgreich für die Behandlung verformter Stäbe für die Verstärkung von Betonkonstruktionen angewandt, um dem Draht eine hohe Dehnungsgrenze bei niedriger Entspannung zu geben – das von Radyne eingetragene Hi-Bond-Verfahren. Die Erwärmung für das Härten erfolgt in zwei Phasen, mit Anwendung von 10kHz, um den Draht auf 1.382F (750°C) mit einer einzigen Spule zu bringen, und 50kHz oder 200kHz, um den Draht von 1.382°F (750°C) auf 1.742°F (950°C) mit zwei oder mehreren Spulenabmessungen zu führen, abhängig jeweils von den Anforderungen bezüglich Drahtauswahl, Durchsatz und Wirkungsgrad. In der Regel weisen Spulen eine Länge von 6 Fuß (1,8m) je Stufe auf, während eine Leistung von 280kW (bei 10kHz) und 180kW bei 50kHz benutzt wird. Gleich nach der Erwärmung auf 1.742°F (950°C) wird das Produkt mit Wasser unter hohem Druck bespritzt, um die Temperatur auf ungefähr 80°F (30°C) zu reduzieren, und mit einem Luftabweiser getrocknet. Reifenkord-Diffusion Für diese Anwendung wird in der Regel eine gleichzeitige Erwärmung von 10 bis 24 Drähten erfordert, die parallel laufen und ungefähr auf 1.112°F (600°C) erwärmt werden, um die Oberflächenbeschichtungen aus Kupfer und Zink zu schmelzen, die sich dann im Grunddraht ausbreiten, um Reifenkorddraht herzustellen. In der Regel haben die Drähte eine Zwischenachs-Abmessung von 0,61 Härten und Vergüten: das „Hi-Bond“-Verfahren

Erwärmung vor der Beschichtung

Folgende Verfahren stellen zwei deutlich gesonderte Behandlungsmethoden dar: Diffusion oder Metallbeschichtung und Isolierbeschichtung der Oberflächen. Diffusion Das gängigste Verfahren dieser Anwendung ist weltweit die Produktion von Reifenkord, aber es könnte gleichfalls für andere Märkte Anwendung finden. In einer ähnlichen Methode wie die des Glühverfahrens werden Stahldrähte mit einem Durchmesser zwischen 0,031 (0,8mm) und 0,08 Zoll (2mm) bei 1.112°F (600°C) erwärmt, um die Oberflächenbeschichtungen aus Kupfer und Zink zu schmelzen, die sich dann im Grunddraht als Sperre für die Rostbildung ausbreiten. Im Allgemeinen werden Drähte als Mehrfachdrähte auf einer horizontalen Ebene durch eine ovalförmig angeordnete Induktionsspule erwärmt, wohin die Drähte durch einzelne Keramikrohre zugeführt werden. Die Produktionsrate wird anhand der Berechnungen bestimmt: D x V, wobei D dem Drahtdurchmesser und V der Draht- oder Produktionsgeschwindigkeit entspricht. Die typischerweise eingesetzten Stromversorgungen sind 60kW bis 240kW bei einer Ausgangsfrequenz von 25kHz, mit Induktionsspulenlängen von 7 bis 8 Fuß (2m bis 2,5m). Das als Stromlöschung bekannte Phänomen kann effektiv bei der

Bild 3 . Technologie für Mehrfachdrahtofen

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EuroWire – Mai 2007