Draht schnell aufheizen

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo miteinander.

Ich sollte eine Vorrichtung für einen Art Draht (gezogen, nicht rund, hat ein Profiel, ca. D 3mm) in eine relativ komplizierte Form zu bringen.
Kalt erreiche ich nicht die gewünschte Genauigkeit da der ziemlich eckig und das mehrmahls gebogen werden sollte. Schmieden denke ich würde aber gehen. Aufheizen müsste ich den aber schon in der Pressform und das so schnell wie nur möglich. Welche Methoden gibt es dafür? Schweistrafo habe ich, und eine Menge an Kondensatoren und starke Triacks, Mosfets auch. Könnte man aus denen was zusammenbasteln? :smile:

Gruß.
Balázs

#2

Hallo!

Brenner oder Schweißtrafo (Strom angepasst natürlich)

Liegt der Draht einfach quer über der Form ? Wird geglüht und dann gepresst in neue Form ?

MfG
duck313

#3

Hallo Balazs,

Ich sollte eine Vorrichtung für einen Art Draht (gezogen,
nicht rund, hat ein Profiel, ca. D 3mm) in eine relativ
komplizierte Form zu bringen.
Kalt erreiche ich nicht die gewünschte Genauigkeit da der
ziemlich eckig und das mehrmahls gebogen werden sollte.
Schmieden denke ich würde aber gehen. Aufheizen müsste ich den
aber schon in der Pressform und das so schnell wie nur
möglich. Welche Methoden gibt es dafür? Schweistrafo habe ich,
und eine Menge an Kondensatoren und starke Triacks, Mosfets
auch. Könnte man aus denen was zusammenbasteln? :smile:

nun, leider weiß ich nach dem Lesen Deiner Erklärung immer noch nicht genau, wie das ablaufen soll. Dennoch ein paar weitere Ideen:

  1. Wenn der Draht erneut gezogen werden soll, das Profil also eine neue Form erhalten soll, kann man den Draht vor dem Ziehhol induktiv erwärmen.

  2. Wenn Du eine Form hast, in die der Draht eingelegt wird, um dann in eine bestimmte Form gepresst zu werden (Matrize und Stempel), kann man den Draht, wenn er von der Rolle in die Matrize einläuft, auch induktiv erwärmen. Da der Draht aber sicher deutlich weniger Masse als die Form haben wird, könnte es sein, dass der Draht zu schnell abkühlt. Da man aber induktiv sehr schnell sehr warm machen kann, könnte man bis knapp unter die Schmelztemperatur des Drahtes gehen (wenn er nicht anklebt).

  3. Wenn Du den Draht gegen das vermutlich metallische Werkzeug elektrisch isolieren kannst oder ein Werkzeug aus Keramik verwendest, kannst Du den Draht auch simpel durch Stromdurchgang erwärmen (Enden gucken raus und werden kontaktiert). Da Keramik in der Regel auch Wärme schlecht leitet, könnte bei einem keramischen Werkzeug auch ein vorheriges Aufheizen erfolgreich sein.

  4. Ansonsten kannst Du auch ein temperiertes Werkzeug verwenden, das könnte aber kompliziert und teuer werden.

Grüße, Thomas

#4

Hallo

Brenner

Mit Flammen kann ich da weil die Vorrichtung auch ziemlich filigran ist nichts anfangen.
Glüht mit auf.

oder Schweißtrafo (Strom angepasst natürlich)

In die Richtung denke ich auch:smile:

Liegt der Draht einfach quer über der Form ? Wird geglüht und
dann gepresst in neue Form ?

Nein.
Es sind/wird wahrscheinlich mehrere Schritte nötig sein. Weiss ich noch nicht so genau.
Paar kleine, provisorische aber sehr genaue Preßvorrichtungen habe ich schon gebastelt, daher weiss ich, dass die benötigte Genauigkeit kalt wohl nicht erreichbar ist.
Es staucht in eine nicht erlaubte Richtung was zu verhindern, bzw in andere, erlaubte Richtung zu zwingen mit so kleiner Presse nur im knetbaren Zustand möglich wird.

Erschwerend ist dabei, dass zwar identische Teile gefordert werden aber eine große Menge unterschiedliche Sorte:smile:))
Daher muss ich eine Vorrichtung bauen mit der ich alle herstellen kann.
D.h. man muss nur die Pratzen, Ambos, Stempel usw. jeweils wechseln.
Sonst ist unwirtschaftlich und wahrscheinlich deshalb noch nicht gemacht worden.
Die gängige Methode bisher ist der Feinguß was aber eine Menge Nacharbeit verlangt und auch nicht der Haltbarkeit zu gute kommt:smile:

MfG
duck313

Balázs

#5

Moin,

Aufheizen müsste ich den
aber schon in der Pressform und das so schnell wie nur
möglich.

das geht zB per Induktion wie etwa in einer Induktionshärteanlage. Da kann man IMHO auch vorbeirauschende Zähne eines Sägeblatts blitzschnell erwärmen. Man wird die Eindringtiefe sicher steuern können.

VG
J~

#6

Hi.

das geht zB per Induktion wie etwa in einer
Induktionshärteanlage. Da kann man IMHO auch vorbeirauschende
Zähne eines Sägeblatts blitzschnell erwärmen. Man wird die
Eindringtiefe sicher steuern können.

Sicher. Nicht so sicher ist aber, dass ich die dafür notwendige Aufwand aufbringen kann.
Daher erst die andere, einfachere Möglichkeiten (wenn sie gibt:smile: untersuchen.

VG
J~

Balázs

#7

Hallo Thomas.

nun, leider weiß ich nach dem Lesen Deiner Erklärung immer
noch nicht genau, wie das ablaufen soll. Dennoch ein paar
weitere Ideen:

Tja, ich versuchte das so gut zu erklären wie das mir so möglich war.

  1. Wenn der Draht erneut gezogen werden soll,

Der wird nicht gezogen sondern nur in einer Ebene mehrmals hin und hergebogen.
Dabei daft abes sein Profil sich nicht ändern.
Du kannst das grob mit einem T Profil vergleichen was rechts und dann mal links usw. fast in Winkel gebogen werden soll in ca. max drei vier mm Abstand.

  1. Wenn Du eine Form hast, in die der Draht eingelegt wird, um
    dann in eine bestimmte Form gepresst zu werden (Matrize und
    Stempel),

Der ist ungefähr der Fall, nur dass dieser Prozedur mehrmals hintereinander ablauft weil mit einem Schlag geht das nicht.

kann man den Draht, wenn er von der Rolle in die
Matrize einläuft, auch induktiv erwärmen. Da der Draht aber
sicher deutlich weniger Masse als die Form haben wird, könnte
es sein, dass der Draht zu schnell abkühlt.

Ja das ist der Fall.

Da man aber induktiv sehr schnell sehr warm machen kann, könnte man bis
knapp unter die Schmelztemperatur des Drahtes gehen (wenn er
nicht anklebt).

Das ist eine gute Idee. Nur wie macht man das???:smile:))

  1. Wenn Du den Draht gegen das vermutlich metallische Werkzeug
    elektrisch isolieren kannst oder ein Werkzeug aus Keramik
    verwendest, kannst Du den Draht auch simpel durch
    Stromdurchgang erwärmen (Enden gucken raus und werden
    kontaktiert).

Da dachte ich weil mir die ganze Menge an Formen zwar aus Metall zu anfertigen kein unüberwindbares Problem darstellt nicht wie aus Keramik (obwohl da ich nicht sicher bin aber leider keine Erfahrung habe:smile: dass bei ganz niedrigen Spannung die punktuelle Kontakte zwischen den Rohling und Werkzeug nicht wesentlich störend auswirken würden Die Kupferstäbe in den Asynchronmotoren sind ja auch nicht isoliert und da fliest ja auch eine Menge Strom ohne merkbaren Kurzschluß:smile:

  1. Ansonsten kannst Du auch ein temperiertes Werkzeug
    verwenden, das könnte aber kompliziert und teuer werden.

Daher kommt nicht in Frage:smile:

Grüße, Thomas

Balázs

#8

Hallo Balazs,

da Du anscheinend was mit E-Technik zu tun hast, habe ich die induktive Erwärmung erwähnt. Im Grunde handelt es sich um einen Schwingkreis im Bereich einiger kHz, dessen Spule man zum Erwärmen des Drahtes benutzt. Da die Erwärmung über Wirbelströme erfolgt, muss der Draht auch nicht ferromagnetisch sein, er muss nur durch die Spule hindurchgefahren werden.

Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, dann hast Du eine Biegestation, in die der Draht hineinfährt, um beliebig z.B. einmal nach recht, dann nach links, usw. gebogen zu werden, wobei das Profil des Drahtes stört, weil es so beschaffen ist, dass es notgedrungen zu Stauchungen kommt.

Vor die Biegestation könnte man nun eine Induktionsspule setzen, die den Draht sehr schnell aufheizt, damit die Biegung im plastischen Bereich des Materials erfolgen kann (dennoch wird es auch nach dem Aufheizen in den plastischen Bereich zu Stauchungen und daher lokalen Querschnittsänderungen kommen).

Um abzuschätzen, ob das geht, besorgst Du Dir die Schmelztemperatur des Drahtwerkstoffes, dann ist er sicher plastisch (dann ist aber auch die Gefahr groß, dass er am Werkzeug kleben bleibt; vielleicht gibt es ja genauere Daten zur Temperaturabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften) und die Wärmekapazität. Dann schätzt Du die Materialmenge ab, die Du pro Biegung minimal aufheizen musst. Als erste Näherung würde ich den Querschnitt nehmen (der ja unverändert bleiben soll) und bei einer Biegung um 90 ° z.B. die Länge der Außenkurve. Dann hast Du das Volumen und mit der Wärmekapazität die Energie. Dann musst Du überlegen, wie schnell das Aufheizen gehen soll, damit bekommst Du die benötigte Leistung, die Du aus dem Schwingkreis ziehen musst.

Diese Leistung musst Du dann über ein Leistungsteil, einen Mittelfrequenzgenerator, wieder in den Schwingkreis zufüttern. Das alles kann man auch kaufen und muss dann „nur noch“ mit der Anpassung des Schwingkreises rumspielen. Wenn der Draht recht dünn und die benötigte Leistung niedrig ist, kann man sich das Equipment vermutlich mit Ahnung und Conrad auch in der Werkstatt selbstzusammenfrimeln, als Physiker kann ich das aber nicht abschätzen. Du kannst auch mal mit „induktive Erwärmung Draht“ suchen, ob es nicht bereits Komplettlösungen gibt.

Grüße, Thomas

#9

Hallo Thomas

da Du anscheinend was mit E-Technik zu tun hast,

Der Schein trügt:smile:
Ich bin halt manchmal dazu gezwungen mich damit zu befassen, wenn ich mit konventioneller Technik nicht weiter komme.
Meine Kenntnisse sind da leider nur rudimentär.

habe ich die induktive Erwärmung erwähnt.

Das Prinzip kenne ich noch grad.
Nun der Draht wird wie du das richtig erkannt hast mehrmals und sehr kurz und winklig gebogen.
Das Problem ist dabei (so weit ich das noch sehe) , dass nach der ersten Biegung man das Draht da festhalten muss und dann können die andere folgen und sie müssen auch festgehalten werden.
Die Anforderung der Genauigkeit des Endprodukts von einer Seite (Untere Seite des T Idioms) ist groß da dort eine Nachbearbeitung sehr arbeitsintensiv und nur mit Dremmel in der Hand daher sehr mühsam möglich ist.

Ob man so gezielt, fast punktuell induktiv aufheizen kann, und das in der Vorrichtung schon teilweise eingespannt???
Ich denke jetzt noch, kaum.

Wenn ich aber an die Kupferstäbe in Asynchronmotoren denke die ja nicht isoliert sondern gar im Rotor eingegossen sind und trotzdem keine Kurze verursachen da die Spannung sehr niedrig ist. Dann könnte man eventuell den Draht einfach mit starken Strom auch auf diese Weise aufheizen, oder?

(dennoch
wird es auch nach dem Aufheizen in den plastischen Bereich zu
Stauchungen und daher lokalen Querschnittsänderungen kommen).

Ja, sicher. Die kann ich aber mit der Preßform in die erlaubte Richtung lenken.

Um abzuschätzen, ob das geht, besorgst Du Dir die
Schmelztemperatur des Drahtwerkstoffes,

Die kann ich gut messen, der Hersteller gibt keine genaue Daten raus, großes Geheimnis:smile:))

Mit Flamme habe ich einen Stück probiert, ist Butterweich. Hat sich danach kaum verfärbt.
Deshalb überhaupt die Idee:smile:)

(dann ist aber auch die Gefahr groß, dass er am
Werkzeug kleben bleibt;

Das werde ich empirisch ermitteln und wenn nötig mit Specksteinpulver unterbinden. Gut auch für die wärme und elektrische Isolation.und schmiert auch noch sehr gut.

Grüße, Thomas

Balázs