VersaTemp & Optris CTlaser: Temperaturregelung im geschlossenen Regelkreis bei induktiver Erwärmung

Präzise Temperaturregelung von Metallen bei induktiven Erwärmungsprozessen

Bei der induktiven Erwärmung werden elektrisch leitfähige Materialien, insbesondere Metalle, durch Wirbelströme erhitzt. Diese entstehen durch ein hochfrequentes magnetisches Wechselfeld, das von einer Induktionsspule erzeugt wird. Das berührungslose Verfahren zeichnet sich durch hohe Geschwindigkeit, Wiederholgenauigkeit und Energieeffizienz aus. Dadurch eignet es sich besonders für Anwendungen wie Schmieden, Hartlöten, Wärmebehandlung und Glühen in der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt sowie in der industriellen Fertigung.

Die präzise Erfassung der Werkstücktemperatur während der induktiven Erwärmung ist entscheidend für eine zuverlässige Prozessregelung und eine gleichbleibend hohe Bauteilqualität. Besonders geeignet sind berührungslos messende Infrarotpyrometer mit kurzen Messwellenlängen zwischen 1 und 1,6 µm, beispielsweise die Optris CTlaser-Serien 1M und 2M. Diese ermöglichen präzise Temperaturmessungen an Metallen bis 2.200 °C und reduzieren Messfehler, die durch unterschiedliche Emissionsgrade entstehen können.

Die Pyrometer liefern kontinuierlich Temperaturmesswerte an geschlossene Regelkreise wie das Radyne VersaTemp-System. Auf Grundlage dieser Messwerte wird die Induktionsleistung automatisch angepasst, um die vorgegebene Solltemperatur zuverlässig einzuhalten. Die Laservisiereinrichtung ermöglicht eine präzise Ausrichtung auf den Messfleck, während Kühlgehäuse und Freiblasvorsätze den Sensor unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen schützen.

Im Gegensatz zu Thermoelementen, die vergleichsweise träge reagieren und durch das elektromagnetische Feld beschädigt werden können, ermöglichen Infrarotpyrometer eine kontinuierliche Temperaturüberwachung, ohne den Erwärmungsprozess zu unterbrechen. Für zuverlässige Messergebnisse sind die korrekte Einstellung des Emissionsgrades, saubere Optiken und eine freie Sicht auf das Messobjekt entscheidend.

Die Kombination kurzwelliger Pyrometer mit induktiven Erwärmungssystemen ermöglicht somit eine schnelle, präzise und reproduzierbare Temperaturregelung und bildet eine wesentliche Grundlage für moderne, qualitätsorientierte Induktionsprozesse.

Keine Unsicherheiten bei der Temperaturmessung – präzise Ergebnisse bei der induktiven Erwärmung mit Optris CTlaser

Die Optris CTlaser 1M (1,0 µm) und CTlaser 2M (1,6 µm) sind kurzwellige Pyrometer, die speziell für die Temperaturmessung an Metallen bei induktiven Erwärmungsprozessen entwickelt wurden. Ihre Optiken reduzieren emissionsgradbedingte Messfehler erheblich und ermöglichen präzise Temperaturmessungen an Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer und verschiedenen Legierungen im Temperaturbereich von 250 °C bis 2.200 °C. Dies gilt auch für verzunderte oder leicht polierte Oberflächen.

Die Doppel-Laservisiereinrichtung markiert den Messfleck präzise, während die optische Auflösung von 300:1 und Ansprechzeiten ab 1 ms eine schnelle und zuverlässige Temperaturerfassung in Echtzeit ermöglichen. In Verbindung mit einem geschlossenen Regelkreis wie dem Radyne VersaTemp-System dienen die CTlaser-Pyrometer 1M und 2M als Grundlage für die unmittelbare Anpassung der Induktionsleistung. Dadurch lässt sich die Solltemperatur mit einer Genauigkeit von ±2 °C konstant halten. Überhitzung, unzureichende Erwärmung und unerwünschte Temperaturschwankungen werden somit vermieden.

Robuste Edelstahlmessköpfe halten in Kombination mit optionalen Kühlgehäusen und Freiblasvorsätzen anspruchsvollen Umgebungsbedingungen stand. Dazu zählen Spritzwasser beim Abschrecken, Staub sowie Umgebungstemperaturen über 85 °C. Die Schutzmaßnahmen gewährleisten eine langfristig stabile Messleistung ohne temperaturbedingte Messwertdrift.

Das Ergebnis sind weniger Ausschuss durch fehlerhafte Härtegrade oder mangelhafte Lötverbindungen, ein geringerer Energieverbrauch, kürzere Zykluszeiten und eine hohe Wiederholgenauigkeit der Prozesse. Durch den Einsatz der CTlaser-Serien 1M und 2M erreichen Hersteller engere Prozesstoleranzen, reduzieren Nacharbeiten und steigern den Produktionsdurchsatz.