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eldec MICO 感应淬火电源: 高硬度、高效率的模具表面淬火加工工艺

The cutting edge is heated by induction.
所需的电感器(工具)也可由 eldec 根据要求进行定制
莱兴根模具制造公司的复杂模具:其加工部位将采用 eldec 技术进行淬火。
通过带有触摸屏的直观式用户操作界面可方便快速地配置 MICO。

几乎没有其他任何行业会像模具制造业一样经常面临重大挑战:一方面所使用的钢质要非常坚硬,以确保达到极高的稳定性。另一方面专业人员又要对这些极硬的材料进行高精度加工,因为这些模具之后将用于制造诸如汽车车身中的大批量、高要求的覆盖部件。换句话说:模具制造的质量对汽车制造的质量有着非常重要的影响。显而易见,在这样的条件下,模具的最终表面硬度至关重要,而对切割边缘处进行额外的淬火加工往往也必不可少。在总部设于乌尔姆的莱兴根模具制造公司中,生产规划人员运用 eldec 技术来完成此项任务已有一段时间:借助坚固耐用的移动式 MICO 感应电源对切割边缘进行感应淬火。这项技术具有极大的灵活性,显著缩短并简化了生产工艺流程。

专家们常常将模具制造描述为研发和生产之间的关联环节,可显著影响工业增加值。因此,模具制造业就如同生产科技继续研发的心脏起搏器-——不断寻找新的解决方案,以进一步改善生产流程和产品质量。所谓的边缘淬火也不例外。在此过程中,将对模具的各个部位进行精确淬火,以便其在后续工艺流程中能够承载冲床或压合机上的最大负载。切割边缘的耐用性决定了模具的使用寿命。

感应淬火具有优势
在模具制造中,一般来说会进行模具表面淬火。在此过程中,依据不同的材料种类,只有切割边缘的最外层被加热到大约 800 至 900 摄氏度。“淬火”的实际转换过程是在环境空气中自然冷却完成。其结果是边缘的表面更加硬化且更加耐磨(模具制造中典型硬度要求介于 54 和 56 HRC 之间),材料内部则保留其原有韧性。淬火的方式多种多样,而模具制造领域通常采用的则是火焰淬火、成本极高的激光淬火,或者就是感应淬火。原因何在?“首先,所有这些方法均可灵活使用。采用这些方法也可以手动加工具有复杂几何形状的大型及重型部件,使用激光淬火时还可进行自动化加工,”eldec 感应电源业务发展部负责人 Stefan Tzschupke 解释说。“感应淬火在加工质量、生产效率以及安全性和成本方面具有显著优势。现在,我们的技术对于模具制造商来说越来越重要。”简单了解 eldec 方法的特性即可印证此评价:通过感应方式加热切割边缘。采用这种方法时,模具表面将会更迅速地达到所需温度,因为热量被直接导入接近表面的体积中——通过火焰或激光加热则只会加热表面。此外,使用 eldec 的能量源还可以精确调控功率、电流或温度,这使得用户可针对个性化的要求和工艺流程的环境条件做出最佳的调整——其结果便是能够确保稳定一致的硬度。“另外,在感应淬火过程中不会产生可能对工作场所造成影响的有毒或易爆气体,”Tzschupke 补充说。“还有很重要的一点,我们的技术具有良好的能源效率,在环保方面的优势远远超过火焰淬火。”

大幅度缩短工艺流程时间
eldec 的新客户莱兴根模具制造公司非常看重上述优势。该公司在莱兴根和莱比锡均设有生产基地,在冲压和成型模具的设计、完整的生产制造以及全面的售后服务方面拥有全方位的专业知识及丰富的经验。此外,该专业公司还拥有自有压模机,可批量生产新投产或停产的单件产品。“一般来说,我们能够在极短的时间内对客户的服务需求进行响应,因为模具缺失或未完成有时会造成极高的成本。因此我们不断努力完善生产工艺并缩短工艺流程时间,”莱兴根模具制造公司采购及质量管理部门的负责人 Gottlieb Schwertfeger 解释说。“在此背景下,我们现在又对切割边缘淬火工艺进行了改进,因为它所需的时间过长。”以前是在现场通过火焰淬火对模具表面进行加工。或者委托外部供应商进行淬火加工,当然这会产生额外的物流费用。但现在,采用快速感应淬火方法则可以完全免除这些费用。从去年秋天开始,公司在进行感应淬火时便使用 eldec MICO 感应电源来提供能量源。对于模具制造商来说,这款感应电源是一个灵活性极高的供能单元。电源的紧凑型壳体中包括感应电源、冷却系统和软管组件,需要时甚至可以安装移动用滚轮。这样,用户便能将其毫无困难地移至车间的任何作业位置。通过使用触摸屏的直观式用户操作界面,能够更为方便迅速地进行配置。另外,eldec 的工艺也确保了 MICO 感应电源的高度稳定性和耐用性,通过不断的研发,使得它们能够胜任更多富有挑战性的加工任务。在供货之前,设备已经过全面检测,完全符合最高的质量要求。

开发自有专业知识
“我们对此项技术极为满意,”莱兴根模具制造公司的 Gottlieb Schwertfeger 说。“现在我们就已借此节省了很多成本。与此同时,我们在企业内部也围绕该技术进行了更多新的专业知识开发,之后可使客户直接受益。目前我们致力于对淬火和之后的退火进行优化,并将设备始终精确地针对相应的模具加工部位进行配置。加工质量和工艺流程效率均在不断完善。”该技术目前已可用于冲压、弯曲和成型模具等各种不同应用中,能够在许多平直、弯曲表面及弧面上形成稳定一致的硬化形态。因此,所用技术的灵活性具有重大意义。

在此背景下,上述应用示例对于 eldec 来说也可以作为一项典型范例,专家们看到了灵活多用的感应电源在模具制造领域所拥有的市场潜力。正如 Tzschupke 所说:“通过新型 MICO 系列产品,我们可以为能量源和冷却系统提供耐用型解决方案。其涵盖的服务范围广泛,并可配备各种不同的工具,为模具制造商实现完善高效的淬火加工提供了诸多选择。我们将在未来几年把此项优势更进一步引入市场。”