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Multiphysik des Induktionshärtens

​Scharfes Anbraten für Simulanten – richtiges Härteprofil per Induktionshärten

CADFEM
Elektromagnetik
Elektromagnetik
Strukturmechanik, Elektromagnetik, Multiphysics, Temperaturfelder

Randschichthärten metallischer Bauteile mittels elektromagnetischer, thermischer und mechanischer Simulation

​Der Prozess des Induktionshärtens zeichnet sich aufgrund seines großen Temperaturmaximums bei etwa 1000°C durch hohe Nichtlinearitäten in den Bereichen Elektromagnetik, Temperaturfeld und Strukturmechanik aus. Besonders die Geschehnisse in der gehärteten Randschicht lasen ...

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Übersicht
Zielgruppe:
Anwender
Voraussetzungen:
Grundwissen in ANSYS Maxwell, Grundwissen in ANSYS Mechanical
Nutzen:
  • Alle physikalischen Eigenschaften gekoppelt berücksichtigen
  • Visualisierung der Phasenumwandlung im Gefüge
  • Auswertung verbleibender Eigenspannungen und Dehnungen
  • Gehärtetes Gefüge als Spannungs-Dehnungs-Kennlinie bzw. Dilatogramm
Verwendete Software:
ANSYS Maxwell, ANSYS Mechanical
Zielgruppe
Anwender
Voraussetzungen
Grundwissen in ANSYS Maxwell, Grundwissen in ANSYS Mechanical
Nutzen
  • Alle physikalischen Eigenschaften gekoppelt berücksichtigen
  • Visualisierung der Phasenumwandlung im Gefüge
  • Auswertung verbleibender Eigenspannungen und Dehnungen
  • Gehärtetes Gefüge als Spannungs-Dehnungs-Kennlinie bzw. Dilatogramm
Verwendete Software
ANSYS Maxwell, ANSYS Mechanical
Agenda Tag 1
  • Bidirektionale Kopplung – Fokus Maxwell
  • Bidirektionale Kopplung – Fokus Mechanical
  • Auftauen der nötigen APDL-Kenntnisse
  • Von stationärer zu transienter Analyse
Agenda Tag 2
  • Kopplung an Strukturmechanik
  • Definition der Phasenumwandlung - Härten
  • Auswertung der mechanischen Analyse
  • Technologische Verbesserung des Induktionsprozesses – Tipps und Tricks

Verfügbare Termine

Kein passendes Datum? Sie finden kein für Sie passendes Datum oder wünschen sich eine individuelle Schulung in einem unserer Büros oder in Ihren Räumlichkeiten? Wir unterbreiten Ihnen gerne ein Angebot.

Unser Angebot im Detail

Dieses Seminar wird als 2 Tage Vor-Ort-Seminar angeboten. Es besteht aus 2 Seminartagen und 8 Modulen.

Tag 1

Bidirektionale Kopplung – Fokus Maxwell

  • ​Harmonischer Löser für nicht-lineare Materialien
  • Thermal Modifier
  • Temperaturvorgabe in Maxwell
  • Auswertung von Wirbelströmen und Wärmequellen
  • Übung: Wirbelströme in Bratpfanne

Bidirektionale Kopplung – Fokus Mechanical

  • ​Nichtlineare thermische Eigenschaften
  • Anisotrope Materialeigenschaften
  • Definition und Zuweisung von zylindrischen Koordinatensystemen
  • Export des Temperaturfeldes nach Lösung
  • Verwendung des Feedback-Iterator für stationären Zustand
  • Übung: Induktive Erwärmung einer Bratpfanne (statisch)

Auftauen der nötigen APDL-Kenntnisse

  • ​*DO-Schleifen
  • *IF-Abfragen
  • D-Kommandos
  • Datenstruktur „Projektverzeichnis“
  • MP-Materialdefinition
  • Übung: Transiente Erwärmung eines Quaders

Von stationärer zu transienter Analyse

  • ​Entwicklung einer APDL-Routine zur Umschaltung
  • Wechsel des Analysetyps (statisch – transient)
  • Export und Import von Temperaturdateien
  • Rückgabe der transienten Temperatur an Maxwell
  • Übung: Induktive Erwärmung einer Bratpfanne (transient)

Tag 2

Kopplung an Strukturmechanik

  • ​Mechanische Randbedingungen in ANSYS Mechanical
  • Lasteintrag aus geschriebenen Temperaturdateien per APDL
  • Auswertung von Verzügen und Eigenspannungen
  • Übung: Verformung der erwärmten Bratpfanne

Definition der Phasenumwandlung - Härten

  • ​Änderung der Materialdaten bei Austenitisierung
  • Einpflegen von phasenabhängigen Dilatogrammen
  • Erweiterung der sonstigen Materialdaten durch Phasenabhängigkeit
  • Definition des gehärteten Gefüges (Spannungs-Dehnungs-Kennlinie, Dilatogramme)
  • Übung: zu stark induktiv erhitzte Bratpfanne (> 800°C)

Auswertung der mechanischen Analyse

  • Betrachtung von verbleibenden Spannungen und Dehnungen aus dem Härteprozess
  • Begutachtung der mechanischen Randbedingungen
  • Visualisierung der gehärteten Bereiche
  • Übung: zu stark induktive erhitzte Bratpfanne (> 800°C)

Technologische Verbesserung des Induktionsprozesses – Tipps und Tricks

  • Technologische Begutachtung des Prozesses
  • Ideen für Prozessalternativen
  • Was sind Feldführungselemente?
  • Die Wahl der richtigen Frequenz
  • Energiesparen durch Einsatz einer hohen Leistung – wie kann das passen?

​Der Prozess des Induktionshärtens zeichnet sich aufgrund seines großen Temperaturmaximums bei etwa 1000°C durch hohe Nichtlinearitäten in den Bereichen Elektromagnetik, Temperaturfeld und Strukturmechanik aus. Besonders die Geschehnisse in der gehärteten Randschicht lasen sich dabei kaum analytisch prognostizieren. Im Rahmen dieses Seminars erlernen Sie die Definition der relevanten Nichtlinearitäten in ANSYS. Das inkludiert u.a. das Verhalten über Curie-Temperatur, die Einbettung von phasenabhängigen Dilatogrammen und anisotrope Materialeigenschaften. Die Durchführung sowie Auswertung der gekoppelten Analyse und die Untersuchung von prozessverbessernden Maßnahmen runden das Seminar ab.

​Das Seminar richtet sich an Anwender des Induktionshärtens, die bereits erste Erfahrungen mit elektromagnetisch-thermischen Simulationen gesammelt haben und zusätzlich mechanische Aspekte (Eigenspannungen, Gefügeumwandlung, usw.) betrachten wollen.

​Erlernen der Grundlagen der Simulation des Induktionshärtens:Anwendung der nichtlinearen WechselstromanalyseDefinition von nichtlinearen MaterialdatenBerücksichtigung phasenabhängiger DilatogrammeVisualisierung der Orte der PhasenumwandlungAuswertung verbleibender Eigenspannungen und Dehnungen

Dr.-Ing. Jörg Neumeyer
Berechnungsingenieur, Elektrothermische Prozesstechnik, CADFEM GmbH, Hannover

Haben Sie Fragen zum Seminar?

Deutschland

Bereichsleiter Professional Development
Dr.-Ing. Marold Moosrainer

Österreich

Leiter Technik Österreich

Schweiz / Liechtenstein

Leiter Seminare
Dr. sc. Jörg Helfenstein

Ergänzende Angebote

Für den schnellen Einstieg in die Simulation sind die richtige Aus-/Weiterbildung, Hardware und ergänzende Softwareprodukte der Schlüssel zum Erfolg.

FAQ

Wann erhalte ich die endgültige Zusage für meine Seminarbuchung?

Unmittelbar nach Ihrer Anmeldung erhalten Sie eine automatische Eingangsbestätigung an die angegebenen E-Mail-Adressen. Nach erfolgreicher Prüfung der von Ihnen angegebenen Daten erhalten Sie innerhalb von 2-3 Werktagen per E-Mail Ihre personalisierte Anmeldebestätigung mit weiteren Informationen zur Seminargebühren, Rechnungsadresse, Hotelempfehlungen etc. 

Sobald die Mindestteilnehmerzahl erreicht ist, erhalten Sie eine endgültige Seminarbestätigung mit weiteren Informationen zur Anreise. Wir empfehlen, die endgültige Reisebuchung erst ab diesem Zeitpunkt vorzunehmen.

Falls die Mindestteilnehmerzahl einmal nicht zustande kommt, behalten wir uns vor, den Seminartermin bis spätestens 7 Tage vor Seminarbeginn abzusagen. Gerne sind wir Ihnen bei der Umbuchung auf einen alternativen Termin behilflich. Bitte beachten Sie, dass wir keine Haftung für bereits vorgenommene Hotel- oder Reisebuchungen seitens der Teilnehmenden übernehmen.

Wann ist Anmeldeschluss für ein Seminar?

Seminarplätze werden grundsätzlich nach der Reihenfolge der Anmeldung vergeben. Deshalb empfehlen wir Ihnen immer eine frühzeitige Buchung für Ihren Wunschtermin.

Solange ein Seminar noch über freie Plätze verfügt, können diese gebucht werden.

Wo finde ich Informationen zur Anreise und Übernachtungsmöglichkeiten?

An vielen CADFEM Veranstaltungsorten kooperieren wir mit Hotels, die Spezialpreise für unsere Schulungsgäste anbieten. Bei entsprechender Angabe in der Buchungsmaske erhalten Sie mit der Anmeldebestätigung eine Hotelempfehlung. Die Buchung und Kostenübernahme erfolgen direkt beim Hotel durch Sie oder Ihr Unternehmen. Weitere Hotelempfehlungen können Sie jederzeit unter den Geschäftsstellen-Informationen einsehen.

Wann versenden Sie die Rechnung?

Die Rechnung wird unmittelbar nach dem letzten Seminartag an den in der Buchung angegebenen Rechnungsempfänger versandt. Eine Änderung der Rechnungsadresse teilen Sie uns bitte spätestens zu Seminarbeginn mit.

Unser Mitarbeiter ist am Termin verhindert. Ist eine Stornierung des Seminars möglich?

Eine Stornierung ist nur unter bestimmten Bedingungen möglich, die Sie den gültigen AGBs entnehmen können. Eine Alternative ist die einmalig kostenfreie Umbuchung eines bestätigten Seminarplatzes auf einen Ersatzteilnehmer. Aus organisatorischen Gründen ist eine Online-Seminaranmeldung des neuen Teilnehmers unter Angabe des Kommentars „Ersatzteilnehmer für Herrn/Frau Vorname, Nachname“ notwendig. Sollte dieser Seminartermin bereits ausgebucht sein, wenden Sie sich bitte an unser Seminar-Team.

Was muss ich zur Schulung mitbringen?

Sie erhalten alle für Ihre Veranstaltung benötigten Unterlagen vor Ort. Falls weitere Materialien von Ihnen mitgebracht werden sollten oder Sie spezielle Vorkenntnisse benötigen, finden Sie diese Information direkt in der Seminarbeschreibung.

Ab wann erhalte ich Zugriff auf die Seminarunterlagen?

Die Seminarunterlagen erhalten Sie im PDF-Format am ersten Seminartag. Diese stehen auf Ihrem Seminarrechner zur Verfügung und können bearbeitet und kommentiert werden. Über das Kundenportal myCADFEM haben Sie von Ihrem Rechner oder mobilen Geräten aus Zugriff auf Ihre Unterlagen und Seminarbeispiele.

Was ist das Kundenportal myCADFEM?

Im Kundenportal haben Sie unter anderem Zugriff auf Ihre digitalen Seminarunterlagen und Übungsdateien, können uns Ihr Feedback übermitteln und Ihr Teilnahme-Zertifikat herunterladen. Beachten Sie, dass der personalisierte Zugang nur durch Sie genutzt werden darf. Im Falle eines Unternehmenswechsels wird das Konto aus Datenschutzgründen eingefroren.