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Simulation

Simulationsgestützte Optimierung von induktiven Erwärmungsprozessen

Optimale Heiz- bzw. Generatoren-Parameter ermitteln, komplexe Induktoren für induktive Erwärmungsvorgänge designen oder Schwachstellen an bestehenden Induktoren aufdecken – all das kann Simulation.

Numerische Berechnungen sind in den meisten Bereichen, wo multiphysikalische Vorgänge stattfinden, kaum mehr wegzudenken. Auch bei der Entwicklung von komplexen Induktor-Geometrien ist Simulationssoftware ein wichtiges Werkzeug, mit welchem Zeit, Kosten, Energie und Ressourcen eingespart werden können.

Bei sehr komplexen Anwendungen (meist mit vielen Randbedingungen) führt ein iteratives Vorgehen zum Ziel. D.h. Resultate und Erkenntnisse aus tausenden von realen Versuchen (und auch immer wieder neuen Versuchen) am Induktionsgenerator fliessen in die Simulation ein und umgekehrt werden natürlich die Erkenntnisse aus numerischen Berechnungen beispielsweise beim Induktorenbau berücksichtigt. Mittlerweile ist aber auch die zunächst “virtuelle” Entwicklung eines Induktors Realität.

Dank der additiven Fertigung (z.B. SLM – Selective Laser Melting) gibt es viel weniger Einschränkungen bei der Fertigung und die «theoretisch» beste Induktor-Geometrie kann tatsächlich produziert werden – immer wieder, mit gleicher Qualität (bzw. hoher Reproduzierbarkeit).

Simulationen ermöglichen aber auch die Visualisierung von für das menschliche Auge nicht sichtbaren Effekten bzw. Feldern. So kann beispielsweise die elektrische Stromdichtenverteilung im Induktor und im Werkstück sichtbar gemacht werden. Natürlich lässt sich auch die Temperaturverteilung an beliebigen Stellen, d.h. auch im Werkstückinnern ermitteln.

Gerne teilen wir unser Wissen im Rahmen von Workshops, einem unkomplizierten Besuch vor Ort oder einer Online-Session. Kontaktieren Sie uns.

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Preisliste

drawing of an inductive coil

Feasibility

Machbarkeit und Leistungsabschätzung

◒ Machbarkeit
◒ Leistungsabschätzung


ab CHF 250

drawing of an inductive coil

Exact

Präzise Berechnung inkl. Materialrecherche

◒ Machbarkeit
◒ Leistungsabschätzung
◒ Materialrecherche



Preis auf Anfrage

drawing of an inductive coil

Validation

Modellvalidierung mit realen Erwärmungsversuchen

◒ Machbarkeit
◒ Leistungsabschätzung
◒ Materialrecherche
◒ Modellvalidierung


Preis auf Anfrage


💡 Für spezielle Anfragen (z.B. Analyse bestehender Erwärmungsprozess) kontaktieren Sie uns bitte auf heat@kottonau.ch

Für periodische/wiederkehrende Simulationen bieten wir “Simulations-Abos” an – Details folgen in Kürze.

Beispiele & Möglichkeiten

Beispiel: Leistungsabschätzung

Abschätzung von Generator-Leistung bei gegebenen Eckdaten wie Heizzeit, Material, Werkstücksgeometrie, maximal erlaubte Temperatur, maximal erlaubte Temperaturdifferenz aber natürlich auch unter Berücksichtigung von Wärme-Verlusten an die Umgebung (Strahlung und Konvektion) etc.

Beispiel: Induktor-Optimierung hinsichtlich Lebensdauer

Ermittlung von Schwachstellen an Induktoren und Optimierung der Wasserkühlung.

Beispiel: Induktor-Optimierung hinsichtlich Temperaturverteilung

Ermittlung der idealen Induktor-Geometrie bei vorgegebenem Temperaturprofil unter Berücksichtigung von Werkstück-Geometrie, Werkstück-Materal, Generatorfrequenz etc.

 

Möglichkeiten

  • stationäre und transiente Berechnungen
  • 2D, 3D bzw. vereinfachte Sonderfälle (z.B. rotationssymmetrisch)
  • bewegte Werkstücke
  • elektromagnetisch-thermisch gekoppelte Berechnungen
  • Strömungsverteilung (CFD)
  • konvektive Verluste
  • radiative Verluste (auch “Surface-to-Surface Radiation” und/oder wellenlängenabhängige Abstrahlung bzw. Absorption)
  • Phasenübergänge (z.B. fest zu flüssig)

Tools: Wir arbeiten mit zeitgemässer Software (u.a. mit COMSOL und Solidworks) aber auch Eigenentwicklungen.

Haben Sie noch Fragen?

Wie kann ich Ihnen helfen?

Remo Kottonau
Application Engineer

Tel : +41 (0) 55 264 11 47
E-Mail : remo@kottonau.ch