Page 24

2012-09-Schmiede-Journal

Report Energy Effi ciency in Forging I The goals of reducing costs, creating a competitive advantage, using resources sparingly, and protecting the climate have to be regarded in context in the future. Each area consuming resources has to be examined and the potential for reduction found. The hot and cold forging industry is characterised by high material input and great energy consumption. German Forging Association, the Laboratory for Forging (LFM - Labor für Massivumformung) and several companies have taken up the subject of energy effi ciency in order to develop possible potential for hot forging. Energieeffi zienz in der Massivumformung I Im Teil I der Ergebnis veröffentlichung werden Konzepte und Demonstrator-Ergeb - nisse vorgestellt, die zeigen, wie und in welchem Umfang • der Erwärmer-Wirkungsgrad bei Induktionsanlagen verbessert, • die Wärme aus dem Kühlkreislauf von Induk tionsanlagen genutzt sowie • die Umformwärme nach dem Schmieden in den Prozess zurückgeführt werden können. Reduzierung des Energiebedarfs bei der Induktionserwärmung Eine Vorstudie hat gezeigt, dass die derzeit eingesetzten Induktionserwärmer mit einem Ge samt wirkungsgrad von < 60 Prozent arbeiten. 24 SchmiedeJOURNAL September 2012 Die Ziele Kostenreduzierung, Wettbewerbsfähigkeit, Ressourcenschonung und Klimaschutz müssen zukünftig im Zusammenhang gesehen werden. Hierbei gilt es, jeden Bereich, der Ressourcen verbraucht, zu betrachten und nach Reduzierungspotenzialen zu suchen. Hoher Materialeinsatz und großer Energieverbrauch kenn zeichnen die Branche Massiv umformung. Der Indus trieverband Massivumformung e. V., das Labor für Massiv umformung und mehrere Firmen haben das Thema Energie effi zienz auf gegriffen, um mögliche Potenziale für die Warm massiv um formung zu er arbeiten. Gegenstand der hier durch geführten Untersuchungen war, im Rahmen einer engen Kooperation zwischen einem Anlagen hersteller und einem Produktions unternehmen den Ge samt wir kungs grad von Induktions erwärmungs an lagen zu verbessern und somit die ein gesetzte Erwärmungs energie zu reduzieren. Der Wirkungs grad ist allgemein defi niert als das Verhältnis von ab gegebener Leistung zu zu geführter Leistung, wobei die zu geführte Leistung der Summe aus abgegebener Leistung und Verlust leistung entspricht. Die Betrachtungen zum Wirkungs grad einer induk tiven Erwärmungs anlage zeigen, dass der Gesamt wirkungs grad aus dem Produkt der Wirkungs grade der einzelnen Komponen ten folgt. So ist an der Energiewandlung neben dem Netztrafo, dem Umrichter und dem Kondensatoren schrank im Wesentlichen der Induktor mit seinem elektrischen und ther mischen Wirkungs grad beteiligt. Der elektri sche Wirkungs grad wird im We sentlichen durch das Verhältnis von Wärmgut durchmesser zu Spulen durchmesser und die Wahl der rich tigen Frequenz be stimmt. Um einen hohen elek trischen Wirkungsgrad realisieren zu können, sollten beide Durch messer möglichst optimal aufeinander ab gestimmt sein. Im Idealfall gäbe es somit für jeden Materialdurch messer einen optimal an ge passten Induktor. Da dies jedoch für die meisten Anwendungs fälle nicht praktikabel und wirtschaftlich ist, gilt es, das Produkt spektrum des An wenders genau zu analysieren und zu sinn vollen Durchmesserbereichen zusammen zufassen. Die Auslegung des Induktors stellt daher stets einen Kompromiss aus optimaler Anpassung und hoher Flexibilität dar. Prof. Dr.-Ing. Rainer Herbertz, Dipl.-Ing. Harald Hermanns, Iserlohn, Dipl.-Ing. Joachim Höh, Ennepetal, Dr.-Ing. Markus Langejürgen, Dr.-Ing. Andreas Seitzer, Remscheid


2012-09-Schmiede-Journal
To see the actual publication please follow the link above