3D-DRUCK VON INDUKTOREN 

Induktoren können auf unterschiedliche Weise gefertigt werden. Dies kann einerseits manuell, zerspanend oder als 3D-Druck sein.

Klassischerweise werden Induktoren manuell gefertigt. Dabei werden sowohl die Induktorköpfe als auch die Zuleitung manuell in die gewünschte Form gebracht. Es werden Flachkant- oder Rundrohre verwendet. Die Maßhaltigkeit wird vom Geschick des Fertigenden stark beeinflusst. Bei Steremat werden spezielle Biege- und Ausrichthilfsmittel verwendet, um auf ein Zehntel genau Ihre Induktoren zu bauen. 

Alternativ können Induktorköpfe und -füße mit Hilfe von Zerspantechnik gefertigt werden. Hierzu werden Vierkant- und Plattenhalbzeuge verwendet. Eine spanende Fertigung ist nur bei rotationssymmetrischen Bauteilen sinnvoll und bei geringer manueller Nachbearbeitung.

Die dritte Variante sind 3D-gedruckte Induktoren. Bevor 3D-gedruckte Induktoren gefertigt werden, müssen Sie vorab mit Hilfe einer CAD-Software konstruiert werden. Hierbei sind jegliche denkbare Formen möglich. Oftmals werden einige Grundformen angeboten, falls keine eigene Konstruktion verfügbar ist. Der Aufwand der Konstruktion ist einmalig, muss aber korrekt ausgeführt werden. Denn der Drucker druckt genau das, was in der Zeichnung steht. Sollte hier ungenau gearbeitet worden sein, so wird es am Induktor zu sehen sein. Sobald die Zeichnung korrekt ist, ist es nur noch ein Zeitaufwand für den Drucker, nicht mehr für das Personal. 

Steremat bietet alle drei Varianten der Induktorfertigung an und wählt das für Sie passende Verfahren aus.

Besonders beliebt sind 3D-gedruckte Induktoren, wenn es um eine Serienproduktion geht. Die Induktorgeometrie ist erprobt und der Induktor wird hier als Verschleißteil gesehen, welches oft ausgewechselt werden muss.

Der große Vorteil ist, dass zwar Arbeit in die Erstellung der Konstruktionszeichnung gesteckt werden muss, jedoch nur ein einziges Mal. Danach kann der gewünschte Induktor beliebig oft gedruckt werden. Es wird kein Personal dafür benötigt, welches den Induktor baut. Das heißt, dass die Induktoren quasi über Nacht ganz nebenbei im Drucker 3D-gedruckt werden können. Das bedeutet, dass der tatsächliche Zeitaufwand sich deutlich verringert. Weiterhin ist die Einheitlichkeit der Induktoren sehr groß. Der 3D-Drucker erstellt den Induktor jedes Mal gleich, sodass die Abhängigkeit von den Fähigkeiten des Induktorbauers entfällt. Insbesondere bei sehr schwierigen Applikationen, wie sie teilweise beim Härten auftreten, kann durch die Einheitlichkeit immer wieder der gleiche Härteverlauf am Bauteil erzielt werden.

Geometrisch gesehen, sind bei 3D-gedruckten Induktoren vielfältige Formen möglich, selbst wenn diese manuell nicht zu fertigen wären. Dieser Freiheitsgrad ermöglicht ganz neue Herangehensweisen und ist nur durch den Druckraum räumlich begrenzt. 

Zu beachten ist jedoch der Querschnitt für den Wasserdurchfluss. Bei vielen Generatorherstellern gibt es einen minimalen Durchfluss, welcher nicht unterschritten werden darf. Andernfalls geht der Generator in Störung. Zwar ist das gedruckte Material wesentlich rauer, wodurch die Wärme besser abgeleitet werden kann, jedoch verfallen meist die Garantieansprüche, sollte der Minimaldurchfluss manipuliert werden.

Auch für die Entwicklung neuer Prozesse ist der 3D Druck eher ungeeignet. Ein guter Induktorbauer baut die Induktoren zum einen schneller als der Drucker drucken kann. Zum anderen können sehr schnell und einfach Anpassungen durchgeführt werden, weil das Kupfer weicher ist. Bei gedruckten Induktoren ist ein Richten auf Grund der Materialfestigkeit nicht möglich. Sobald die Induktorgeometrie jedoch feststeht, ist ein Umschwenken auf den 3D Druck gängig.

Bei der Untersuchung zur Betriebsdauer von manuell und 3D-gedruckten Induktoren konnten keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden. In den meisten Fällen gehen Induktoren beim Einrichtprozess kaputt, weil versehentlich der Induktor gegen etwas gefahren wird. Während manuell gefertigte Induktoren manchmal durch Richten noch zu retten sind, erweist sich die hohe Steifigkeit der 3D-gedruckten Induktoren eher als hinderlich.

Im Moment ersetzt der 3D-Druck die manuellen und zerspanenden Fertigungsverfahren noch nicht. Es ist eine Frage der Zeit, wie sich die Drucker technisch weiterentwickeln. Zurzeit ist es am besten die jeweiligen Vorteile gezielt auszunutzen.

Unabhängig für welches Verfahren der Induktorfertigung Sie sich entscheiden: Denken Sie daran genügend Ersatzinduktoren zu haben, um eine gewisse Sicherheit vor einem Produktionsausfall zu haben. Gängig sind zwei bis drei Induktoren pro Typ.

Noch mehr Informationen zu Induktoren finden Sie im Induux Wiki.