DE102021210457A1 - Method for producing a magnetic field concentrator, in particular for an inductor for hardening metallic materials, method for producing a coil former or inductor, and use of a magnetic field concentrator - Google Patents

Method for producing a magnetic field concentrator, in particular for an inductor for hardening metallic materials, method for producing a coil former or inductor, and use of a magnetic field concentrator Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldkonzentrators (32), insbesondere für einen Induktor zum Härten von metallischen Werkstoffen, wobei der Magnetfeldkonzentrator (32), zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, durch ein additives Verfahren, insbesondere 3D-Druck, hergestellt wird, ein Verfahren zur Herstellung eines Spulenkörpers, insbesondere eines Spulenkörpers eines Induktors zum Härten von metallischen Werkstoffen, umfassend eine Spule (31) und einen Magnetfeldkonzentrator (32), wobei der Magnetfeldkonzentrator (32) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt wird, ein Verfahren zur Herstellung eines Induktors, sowie die Verwendung eines gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüchen hergestellten Magnetfeldkonzentrators in einem Spulenkörper eines Induktors, einem Elektromotor, Sensor, Stator, Transformator, einem Gegenstand der Hochfrequenztechnik oder einer Antenne.The present invention relates to a method for producing a magnetic field concentrator (32), in particular for an inductor for hardening metallic materials, the magnetic field concentrator (32) being produced at least in sections, preferably completely, by an additive method, in particular 3D printing. a method for producing a coil body, in particular a coil body of an inductor for hardening metallic materials, comprising a coil (31) and a magnetic field concentrator (32), wherein the magnetic field concentrator (32) is produced according to at least one of the preceding claims, a method for production an inductor, and the use of a magnetic field concentrator produced according to at least one of the preceding claims in a coil body of an inductor, an electric motor, sensor, stator, transformer, an object of high-frequency technology or an antenna.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldkonzentrators, insbesondere für die Verwendung in Kombination mit einem Induktor zum Härten von metallischen Werkstoffen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Herstellung eines Spulenkörpers, insbesondere eines Spulenkörpers eines Induktors zum Härten von metallischen Werkstoffen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12, ein Verfahren zur Herstellung eines Induktors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14, sowie die Verwendung eines Magnetfeldkonzentrators gemäß Anspruch 15.The present invention relates to a method for producing a magnetic field concentrator, in particular for use in combination with an inductor for hardening metallic materials, according to the preamble of claim 1, a method for producing a coil former, in particular a coil former of an inductor for hardening metallic materials according to the preamble of claim 12, a method for producing an inductor according to the preamble of claim 14, and the use of a magnetic field concentrator according to claim 15.

Induktive Härteprozesse sind in vielen Anwendungsbereichen (Automobilindustrie, Flugzeugindustrie, allgemeine Industrie, etc.) im Einsatz, um Werkstücke lokal zu härten oder auch durchzuhärten. Die Erwärmung wird dabei durch das Prinzip der Induktionserwärmung realisiert, mit speziell an die Werkstückform angepassten Induktoren.Inductive hardening processes are used in many areas of application (automotive industry, aircraft industry, general industry, etc.) to locally harden or through-harden workpieces. The heating is implemented using the principle of induction heating, with inductors specially adapted to the shape of the workpiece.

Ein beliebtes Mittel, um das vom Induktor erzeugte Magnetfeld lokal zu verstärken, um beispielweise lokal größere Einhärtetiefen zu realisieren oder lokal weiter vom Induktor entfernte Bereiche zu härten, sind Magnetfeldkonzentratoren. Klassische Trafo-Bleche wurden in den letzten Jahren bereits abgelöst von sogenannten weichmagnetischen Composit-Materialien. Nachteilig dabei ist die Nachbearbeitung bei der Herstellung der Magnetfeldkonzentratoren. Um die finale an den Induktor angepasste Geometrie des Magnetfeldkonzentrators einzustellen, die in bzw. an die Induktorschleife passt, muss das Material zerspant werden. Durch die Zerspanung wird ein großer Teil des Rohmaterials unbrauchbar. Die Geometrie der Magnetfeldkonzentratoren ist entsprechend beschränkt, da Magnetfeldkonzentratoren eine Form aufweisen müssen, die sich zerspanend herstellen lässt.Magnetic field concentrators are a popular means of locally amplifying the magnetic field generated by the inductor, for example to achieve greater hardening depths locally or to harden areas further away from the inductor. Classic transformer sheets have already been replaced in recent years by so-called soft-magnetic composite materials. A disadvantage here is the post-processing during the production of the magnetic field concentrators. In order to set the final geometry of the magnetic field concentrator adapted to the inductor, which fits into or onto the inductor loop, the material has to be machined. Machining renders a large part of the raw material unusable. The geometry of the magnetic field concentrators is correspondingly restricted, since magnetic field concentrators must have a shape that can be produced by machining.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldkonzentrators vorzuschlagen, insbesondere ein Verfahren vorzuschlagen, welches eine weniger aufwendige, ressourcenschonende und daher kostengünstigere Fertigung des Magnetfeldkonzentrators ermöglicht.This is where the present invention comes in and sets itself the task of proposing an improved method for producing a magnetic field concentrator, in particular proposing a method which enables less complex, resource-saving and therefore more cost-effective production of the magnetic field concentrator.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass der Magnetfeldkonzentrator, zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, durch ein additives Verfahren, insbesondere 3D-Druck, hergestellt wird, können Formen erzeugt werden, die beispielsweise mittels zerspanender Bearbeitung, insbesondere Fräsen etc., nicht oder nur durch erheblichen Aufwand hergestellt werden können. Insgesamt lassen sich die Herstellkosten eines Magnetfeldkonzentrators durch das additive Verfahren, insbesondere den 3D-Druck, deutlich reduzieren. Zusätzlichen Kosten für die zerspanende Bearbeitung eines gesinterten Rohlings können ebenfalls entfallen. Es können Geometrien realisiert werden, welche durch konservative Fertigungsverfahren nicht oder nur sehr aufwendig realisierbar sind. Auch ist das Verfahren umweltschonend, da tendenziell weniger Müll produziert wird.According to the invention, this object is achieved by a method having the characterizing features of claim 1. Because the magnetic field concentrator is produced, at least in sections, preferably completely, by an additive process, in particular 3D printing, shapes can be produced that cannot be produced, for example by means of machining, in particular milling, etc., or can only be produced with considerable effort . Overall, the manufacturing costs of a magnetic field concentrator can be significantly reduced by the additive process, in particular 3D printing. Additional costs for machining a sintered blank can also be avoided. It is possible to realize geometries which cannot be realized or can only be realized with great effort using conservative manufacturing processes. The process is also environmentally friendly, since less waste tends to be produced.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.Further advantageous refinements of the proposed invention result in particular from the features of the dependent claims. The objects or features of the various claims can in principle be combined with one another as desired.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein Pulver für das additive Verfahren, insbesondere den 3D-Druck, verwendet wird, welches Partikel aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere ferromagnetischem Material, enthält, die von einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Kunststoff, umschlossen sind.In an advantageous embodiment of the method, it can be provided that a powder is used for the additive method, in particular 3D printing, which contains particles of an electrically conductive material, in particular ferromagnetic material, which are made of an electrically insulating material, for example plastic , are enclosed.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Material der elektrisch leitenden Partikel um Magnetit, Eisen-Nickel-Legierungen, Eisen-Nickel-Cobalt-Legierungen oder Eisen, insbesondere reines Eisen handelt oder die Partikel vorgenanntes Material enthalten.In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that the material of the electrically conductive particles is magnetite, iron-nickel alloys, iron-nickel-cobalt alloys or iron, in particular pure iron, or the particles contain the aforementioned material .

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das elektrisch isolierenden Material aus einem Kunststoff gebildet wird bzw. Kunststoff umfasst. Der Kunststoff wirkt - neben seiner Eigenschaft als Isolator - als Verbundmasse für die Partikel. Mit anderen Worten kann der Kunststoff beispielsweise in dem additiven Verfahren, insbesondere 3D-Druckverfahren, aufgeschmolzen werden. Nach dem Abkühlen werden die Partikel mit dem erhärteten Kunststoff entsprechend in Form gehalten. Durch die Isolierung der leitenden, insbesondere ferromagnetischen, Partikel können vorteilhafterweise die Hystereseverluste des Materials minimiert werden.In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that the electrically insulating material is formed from a plastic or comprises plastic. The plastic acts - in addition to its property as an insulator - as a composite mass for the particles. In other words, the plastic can be melted, for example, in the additive process, in particular 3D printing processes. After cooling, the particles are kept in shape with the hardened plastic. By isolating the conductive, in particular ferromagnetic, particles, the hysteresis losses of the material can advantageously be minimized.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die elektrisch leitenden, insbesondere ferromagnetischen, Partikel eine hohe, insbesondere sehr hohe, Permeabilität aufweisen.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the electrically conductive, in particular ferromagnetic, particles have a high, in particular very high, permeability.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass dem Pulver para- oder diamagnetisches Material hinzugefügt wird. Ein derartiges Material kann als Magnetfelddiffusor wirken, der das Magnetfeld verdrängt bzw. lokal abschwächt.In a further advantageous embodiment of the invention, provision can be made for paramagnetic or diamagnetic material to be added to the powder. Such a material can be used as a magnetic field dif fusor act, which displaces or locally weakens the magnetic field.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein zusätzliches Füllmaterial eingebracht wird, beispielsweise ein zusätzliches Bindemittel, welches Metall- und Kunststoffpartikel besser miteinander verbinden lässt und so die mechanische Stabilität des Magnetfeldkonzentrators erhöht.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that an additional filling material is introduced, for example an additional binding agent, which allows metal and plastic particles to be better connected to one another and thus increases the mechanical stability of the magnetic field concentrator.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Pulver für das additive Verfahren, insbesondere den 3D-Druck, in einer Mühle, insbesondere einer Kugelmühle, vorzugsweise einer Planetenkugelmühle, hergestellt wird, wobei elektrisch leitendes, insbesondere ferromagnetisches, Material in einer Mühle, insbesondere in einer Kugelmühle, auf eine gewünschte Partikelgröße zermahlen wird, wobei dem zermahlenen Material in der Mühle ein elektrisch isolierendes Material, wie beispielsweise Kunststoff, hinzugefügt wird, wodurch der Kunststoff sich als eine Isolationsschicht um die Partikel, insbesondere jedes einzelne Partikel, legt und ihn damit elektrisch isoliert. Das elektrisch isolierende Material, insbesondere der Kunststoff, muss sich nicht um jedes einzelne Partikel aus elektrisch leitendem Material legen. Es können beispielsweise auch mehrere kleine elektrisch leitende Partikel miteinander verbunden sein und dann von dem elektrisch isolierenden Material umgeben sein. Das Agglomerat aus elektrisch leitenden Partikeln sollte jedoch nicht so groß sein, insbesondere kleiner als 300 µm sein, da ansonsten die Hystereseverluste in Form von Wärme zu groß werden könnten. Die Kunststoffpartikel dienen als Matrix-Werkstoff, der die einzelnen elektrisch leitenden Partikel, insbesondere Eisenpartikel, elektrisch voneinander isoliert und verbindet. Es ist insbesondere ein Gemisch aus metallischen- und (thermobeständigen) Kunststoffpartikeln vorgesehen. Der Mahlprozess wird beispielsweise in einer Kugelmühle mit Metallpartikeln und Kunststoffpartikeln durchgeführt. Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Kunststoffpartikel im Mahlprozess eine Isolationsschicht um die Eisenpartikel formen. Ein derartiges bevorzugtes Herstellungsverfahren eignet sich besonders gut für eine effektive und damit kostengünstige Fertigung.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the powder for the additive process, in particular 3D printing, is produced in a mill, in particular a ball mill, preferably a planetary ball mill, with electrically conductive, in particular ferromagnetic, material in a Mill, in particular in a ball mill, to a desired particle size, wherein an electrically insulating material, such as plastic, is added to the ground material in the mill, whereby the plastic forms an insulating layer around the particles, in particular each individual particle and thus electrically insulates it. The electrically insulating material, in particular the plastic, does not have to wrap around each individual particle of electrically conductive material. For example, several small electrically conductive particles can also be connected to one another and then surrounded by the electrically insulating material. However, the agglomerate of electrically conductive particles should not be so large, in particular less than 300 μm, since otherwise the hysteresis losses in the form of heat could become too large. The plastic particles serve as a matrix material that electrically insulates and connects the individual electrically conductive particles, in particular iron particles, from one another. In particular, a mixture of metallic and (heat-resistant) plastic particles is provided. The grinding process is carried out, for example, in a ball mill with metal particles and plastic particles. It is preferably provided that the plastic particles form an insulating layer around the iron particles in the grinding process. Such a preferred production method is particularly well suited for effective and therefore cost-effective production.

Alternativ kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Pulver für das additive Verfahren, insbesondere den 3D-Druck, in einer Mühle, insbesondere einer Kugelmühle, hergestellt wird, wobei der Mühle ein Gemisch aus elektrisch leitendem Material, insbesondere ferromagnetischem Material, und einem elektrisch nicht leitenden Material, wie beispielsweise Kunststoff, zugefügt wird, wobei das Gemisch auf die gewünschte Partikelgröße zermahlen wird, wodurch das elektrisch isolierende Material, insbesondere der Kunststoff, sich als eine Isolationsschicht um die Partikel aus elektrisch leitendem Material, insbesondere jedes einzelne Partikel, legt und es damit elektrisch isoliert. Das elektrisch isolierende Material, insbesondere der Kunststoff, muss sich nicht um jedes einzelne Partikel aus elektrisch leitendem Material legen. Hierzu kann auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen werden.Alternatively, it can preferably be provided that the powder for the additive process, in particular 3D printing, is produced in a mill, in particular a ball mill, with the mill containing a mixture of electrically conductive material, in particular ferromagnetic material, and an electrically non-conductive material Material, such as plastic, is added, the mixture being ground to the desired particle size, whereby the electrically insulating material, in particular the plastic, lays itself down as an insulating layer around the particles of electrically conductive material, in particular each individual particle, and therewith electrically isolated. The electrically insulating material, in particular the plastic, does not have to wrap around each individual particle of electrically conductive material. In this regard, reference can be made to the statements made above.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein SLM-Verfahren (engl.: Selective Laser Melting - selektives Laserschmelzen) als additives Verfahren, insbesondere als 3D-Druck Verfahren, angewendet wird, bei dem das Pulver für das additive Verfahren, insbesondere für den 3D-Druck, in einem schichtweise aufgebautem Pulverbett von einem Laser lokal aufgeschmolzen wird, wobei nach Ausbildung des Magnetfeldkonzentrators das lose Pulver abgesaugt wird und die verschmolzenen Bereiche den Magnetfeldkonzentrator ausbilden. Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass beim Druckprozess lediglich die Hülle aus nichtleitendem Material, insbesondere die Kunststoffhülle, angeschmolzen wird.In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that an SLM method (English: Selective Laser Melting - selective laser melting) is used as an additive method, in particular as a 3D printing method, in which the powder for the additive method, in particular for 3D printing, is locally melted by a laser in a powder bed built up in layers, with the loose powder being sucked off after the formation of the magnetic field concentrator and the fused areas forming the magnetic field concentrator. Provision is preferably made for only the sleeve made of non-conductive material, in particular the plastic sleeve, to be melted on during the printing process.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein FDM-Verfahren (engl.: Fused Deposition Modeling - Schmelzschichtung) als additives Verfahren, insbesondere als 3D-Druck Verfahren, angewendet wird, wobei das Pulver für das additive Verfahren zu einem Filament geformt wird, wobei das Filament direkt von einer Rolle in einen Druckkopf zugeführt und dort aufgeschmolzen wird, wobei die einzelnen Ebenen des Magnetfeldkonzentrators schichtweise aufgetragen werden. Eventuell kann hier ein zusätzlicher Binder benutzt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that an FDM method (Fused Deposition Modeling) is used as an additive method, in particular as a 3D printing method, with the powder for the additive method forming a filament is formed, whereby the filament is fed directly from a roll into a print head and melted there, whereby the individual levels of the magnetic field concentrator are applied in layers. An additional binder can possibly be used here.

Als weiteres 3D-Druckverfahren kommt auch Binder Jetting in Frage.Another possible 3D printing process is binder jetting.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines Spulenkörpers, insbesondere eines Spulenkörpers eines Induktors zum Härten von metallischen Werkstoffen, umfassend eine Spule und einen Magnetfeldkonzentrator.The present invention also relates to an advantageous method for producing a coil body, in particular a coil body of an inductor for hardening metallic materials, comprising a coil and a magnetic field concentrator.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Magnetfeldkonzentrator gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt wird. Hierdurch lassen sich Magnetfeldkonzentratoren herstellen, die grundsätzlich ohne Nachbearbeitung an die Spulengeometrie angepasst sind.According to the invention, this object is achieved in that the magnetic field concentrator is produced according to at least one of the preceding claims. This makes it possible to produce magnetic field concentrators that are basically adapted to the coil geometry without post-processing.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.Further advantageous refinements of the proposed invention result in particular from the features of the dependent claims. The objects or characteristics of the various In principle, claims can be combined with one another as desired.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass Spule und Magnetfeldkonzentrator gemeinsam durch das additive Verfahren, insbesondere durch 3D-Druck, hergestellt werden. Durch diese Maßnahme kann der Spulenkörper oder zumindest wesentliche Teile des Spulenkörpers gewissermaßen en Bloc hergestellt werden. Es ergibt sich eine kompakte Einheit aus Spule und Magnetfeldkonzentrator.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the coil and magnetic field concentrator are produced together by the additive method, in particular by 3D printing. As a result of this measure, the bobbin or at least essential parts of the bobbin can be produced en block, so to speak. The result is a compact unit consisting of coil and magnetic field concentrator.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines Induktors zum Härten von metallischen Werkstoffen vorzuschlagen.Another object of the present invention is to propose an advantageous method for manufacturing an inductor for hardening metallic materials.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 14 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method according to claim 14.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine vorteilhafte Verwendung für die mittels dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren hergestellten Magnetfeldkonzentratoren vorzuschlagen.A further object of the present invention is to propose an advantageous use for the magnetic field concentrators produced by means of the method proposed according to the invention.

Erfindungsgemäß wird eine Verwendung von erfindungsgemäß hergestellten Magnetfeldkonzentratoren in einem Spulenkörper eines Induktors, einem Elektromotor, Sensor, Stator, Transformator, einem Gegenstand der Hochfrequenztechnik oder einer Antenne vorgeschlagen.According to the invention, the use of magnetic field concentrators produced according to the invention in a coil body of an inductor, an electric motor, sensor, stator, transformer, an object of high-frequency technology or an antenna is proposed.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen

  • 1 ein mittels erfindungsgemäßem Verfahren hergestellter Induktor bzw. Spulenkörper in einer perspektivischen Darstellung, eingetaucht in ein Werkstück;
  • 2 ein mittels erfindungsgemäßem Verfahren hergestellter Induktor bzw. Spulenkörper in einer geschnittenen Ansicht von Oben;
  • 3a eine schematische Darstellung eines Teilschritts eines Verfahrens zur Herstellung von Pulver für ein erfindungsgemäßes Herstellverfahren für einen Magnetfeldkonzentrator, insbesondere Gemisch aus elektrisch leitendem Material, insbesondere ferromagnetischem Material, vorzugsweise Eisen, und einem elektrisch nicht leitenden Material, insbesondere Kunststoff;
  • 3b eine schematische Darstellung eines Teilschritts eines Verfahrens zur Herstellung von Pulver für ein erfindungsgemäßes Herstellverfahren für einen Magnetfeldkonzentrator, insbesondere ein Mahlprozess mit beispielsweise einer Kugelmühle;
  • 3c eine schematische Darstellung eines Teilschritts eines Verfahrens zur Herstellung von Pulver für ein erfindungsgemäßes Herstellverfahren für einen Magnetfeldkonzentrator, insbesondere Partikel aus elektrisch leitendem Material, vorzugsweise Eisenpartikel mit einer Schicht aus isolierendem Material, vorzugsweise Kunststoff-Isolierschicht;
  • 3d eine schematische Darstellung eines Teilschritts eines Verfahrens zur Herstellung von Filament aus einem Pulver für ein erfindungsgemäßes Herstellverfahren für einen Magnetfeldkonzentrator, insbesondere ein 3D-Druck Filament;
  • 4 die schematische Darstellung eines FDM Druckprinzips;
  • 5a-b eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Magnetfeldkonzentrators, insbesondere am Beispiel eines 3D-Drucks, vorzugsweise des FDM-Verfahrens (engl.: Fused Deposition Modeling - Schmelzschichtung).
Further features and advantages of the present invention become clear from the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the attached figures. show in it
  • 1 a perspective view of an inductor or bobbin produced by the method according to the invention, immersed in a workpiece;
  • 2 an inductor or bobbin produced by the method according to the invention in a sectional view from above;
  • 3a a schematic representation of a partial step of a method for producing powder for a manufacturing method according to the invention for a magnetic field concentrator, in particular a mixture of electrically conductive material, in particular ferromagnetic material, preferably iron, and an electrically non-conductive material, in particular plastic;
  • 3b a schematic representation of a partial step of a method for producing powder for a manufacturing method according to the invention for a magnetic field concentrator, in particular a grinding process with, for example, a ball mill;
  • 3c a schematic representation of a partial step of a method for producing powder for a manufacturing method according to the invention for a magnetic field concentrator, in particular particles of electrically conductive material, preferably iron particles with a layer of insulating material, preferably plastic insulating layer;
  • 3d a schematic representation of a partial step of a method for producing filament from a powder for a production method according to the invention for a magnetic field concentrator, in particular a 3D printing filament;
  • 4 the schematic representation of an FDM printing principle;
  • 5a-b a schematic representation of a method for producing a magnetic field concentrator, in particular using the example of a 3D print, preferably the FDM method (Engl .: Fused Deposition Modeling - melt layering).

Folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet:

L
Längsachse
W
(zu härtendes) Werkstück
E
Extrusionsanlage
D
3D Druckeinrichtung
P
elektrisch leitendes Material, insbesondere Eisen
N
elektrisch isolierendes Material, insbesondere Kunststoff
I
Gemisch aus elektrisch leitendem und nicht-leitendem Material, insbesondere Gemisch aus Eisen und (thermobeständigen) Kunststoffpartikeln
II
Mahlprozess mit beispielsweise Kugelmühle
III
Pulver aus elektrisch leitenden Partikeln, die von einer elektrisch isolierenden Schicht umgeben sind, insbesondere Eisenpartikel mit Kunststoff-Isolierschicht (Pulver)
IV
3D-Druck Filament, welches aus dem o.g. Pulver hergestellt worden ist
1
Halter
2
Zuleitung
3
Spulenkörper
4
Brauseeinrichtung
21
erste Zuleitung
22
zweite Zuleitung
31
Spule
32
Magnetfeldkonzentrator
The following reference symbols are used in the figures:
L
longitudinal axis
W
Workpiece (to be hardened).
E
extrusion line
D
3D printing facility
P
electrically conductive material, especially iron
N
electrically insulating material, in particular plastic
I
Mixture of electrically conductive and non-conductive material, especially mixture of iron and (thermo-resistant) plastic particles
II
Grinding process with, for example, a ball mill
III
Powder of electrically conductive particles surrounded by an electrically insulating layer, in particular iron particles with a plastic insulating layer (powder)
IV
3D printing filament made from the above powder
1
holder
2
supply line
3
bobbin
4
shower facility
21
first lead
22
second lead
31
Kitchen sink
32
magnetic field concentrator

Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben sind selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Außerdem kann ein ggf. beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.Features and details that are described in connection with a method also apply in connection with the device according to the invention and vice versa, so that the disclosure of the individual aspects of the invention is or can always be referred to reciprocally. In addition, an optionally described method according to the invention can be carried out with the device according to the invention.

Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder“ jedes beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the disclosure. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It will also be understood that the terms "comprises" and/or "comprising" when used in this specification specify the presence, but not the presence, of the recited features, integers, steps, operations, elements, and/or components or exclude the addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components and/or groups thereof. As used herein, the term "and/or" includes any and all combinations of one or more of the associated listed items.

Es wird zunächst auf die 5a und 5b Bezug genommen.It will first on the 5a and 5b referenced.

Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen Magnetfeldkonzentrator 32, zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, durch ein additives Verfahren, insbesondere 3D-Druck, herzustellen. Mit Blick auf die Abfolge der 5a und 5b ist schematisch angedeutet, wie der Magnetfeldkonzentrator 32 per additivem Verfahren, insbesondere mittels 3D-Druck, aufgebaut wird. Hierzu kann beispielsweise eine 3D Druckeinrichtung D zum Einsatz kommen, der ein Filament IV zugeführt wird. Hierzu wird weiter unten noch näher ausgeführt werden.It is proposed according to the invention to produce a magnetic field concentrator 32, at least in sections, preferably completely, by an additive method, in particular 3D printing. Looking at the sequence of 5a and 5b is indicated schematically how the magnetic field concentrator 32 is constructed using an additive method, in particular using 3D printing. A 3D printing device D can be used for this purpose, for example, to which a filament IV is fed. This will be explained in more detail below.

Nachfolgend wird auf die 3a bis 3d Bezug genommen.The following will refer to the 3a until 3d referenced.

Auch die Herstellung des für das additive Verfahren, insbesondere den 3D Druckvorgang, verwendete Pulver bzw. Filament wird erfindungsgemäß vorgeschlagen.The production of the powder or filament used for the additive method, in particular the 3D printing process, is also proposed according to the invention.

Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Pulver Partikel aus einem elektrisch leitenden Material P enthält, die von einem elektrisch isolierenden Material N umschlossen sind.It is preferably provided that the powder contains particles of an electrically conductive material P, which are surrounded by an electrically insulating material N.

Das elektrisch leitende Material P kann beispielsweise ferromagnetisches Material, wie beispielsweise Magnetit, Eisen-Nickel-Legierungen, Eisen-Nickel-Cobalt-Legierungen, Eisen, insbesondere reines Eisen, enthalten bzw. daraus bestehen. Zudem ist vorgesehen, dass das elektrisch leitende Material P eine hohe, insbesondere eine sehr hohe, Permeabilität aufweist. The electrically conductive material P can contain or consist of, for example, ferromagnetic material such as magnetite, iron-nickel alloys, iron-nickel-cobalt alloys, iron, in particular pure iron. In addition, it is provided that the electrically conductive material P has a high, in particular a very high, permeability.

Als nichtleitendes Material N kommt beispielsweise Kunststoff in Frage. Wie noch im Rahmen des Herstellprozesses des Pulvers erläutert werden wird, sollte das elektrisch isolierenden Material dazu geeignet sein, die Partikel oder zumindest viele Partikel des leitenden Materials zu umhüllen und im Rahmen des additiven Verfahrens, insbesondere des 3D-Drucks, aufschmilzen zu lassen.Plastic, for example, can be used as the non-conductive material N. As will be explained in the context of the manufacturing process of the powder, the electrically insulating material should be suitable for encasing the particles or at least many particles of the conductive material and allowing them to be melted as part of the additive process, in particular 3D printing.

Eine Abfolge von ausgewählten Verfahrensschritten zur Herstellung des Pulvers bzw. eines hieraus hergestellten Filaments, ist in den 3a bis 3d schematisch dargestellt.A sequence of selected process steps for the production of the powder or a filament made from it is in the 3a until 3d shown schematically.

In der 3a ist ein Gemisch I aus elektrisch leitendem Material P und einem elektrisch isolierenden Material N dargestellt.In the 3a a mixture I of electrically conductive material P and an electrically insulating material N is shown.

In der 3b ist schematisch dargestellt, wie das Gemisch I aus der 3a in einer Mühle, insbesondere Kugelmühle, auf die gewünschte Partikelgröße zermahlen wird (II). Die großen runden Punkte sind dabei Teile der Kugelmühle. Dies führt im Mahlprozess ferner dazu, dass das nichtleitende, insbesondere weiche, Material, insbesondere der Kunststoff, sich als eine elektrisch isolierende Schicht um die Partikel P leitenden Materials legt und damit elektrisch isoliert.In the 3b is shown schematically how the mixture I from the 3a is ground in a mill, in particular a ball mill, to the desired particle size (II). The large round dots are part of the ball mill. In the grinding process, this also means that the non-conductive, in particular soft, material, in particular the plastic, is placed around the particles P of conductive material as an electrically insulating layer and is thus electrically insulated.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass zunächst ein elektrisch leitendes Material P in einer Mühle auf eine gewünschte Partikelgröße zermahlen wird. Anschließend wird dann ein nichtleitendes, insbesondere weiches, Material N, insbesondere der Kunststoff, der Mühle zugefügt. Auch hier ist vorgesehen, dass sich das nichtleitende Material als eine elektrisch isolierende Schicht um die Partikel leitenden Materials legt und damit elektrisch isoliert.Alternatively, it can also be provided that an electrically conductive material P is first ground in a mill to a desired particle size. Then a non-conductive, in particular soft, material N, in particular the plastic, is then added to the mill. It is also provided here that the non-conductive material is placed around the particles of conductive material as an electrically insulating layer and is thus electrically insulated.

Das so erzeugte Pulver (III) dient als Basismaterial für das additive Verfahren, insbesondere den 3D-Druck, insbesondere für ein SLM-Verfahren (engl.: Selective Laser Melting - selektives Laserschmelzen). In der 3c ist ein derartiges Pulver (III), insbesondere mit Kunststoff umhüllte Eisenpartikel, schematisch dargestellt.The powder (III) produced in this way serves as the base material for the additive process, in particular 3D printing, in particular for an SLM process (Selective Laser Melting). In the 3c such a powder (III), in particular iron particles coated with plastic, is shown schematically.

Im SLM-Verfahren wird das Pulver (III) in einem schichtweise aufgebautem Pulverbett von einem Laser lokal aufgeschmolzen. Am Ende wird das lose Pulver abgesaugt und die verschmolzenen Bereiche bilden den festen Magnetfeldkonzentrator. Bei diesem Verfahren ließe sich das Pulver direkt verdrucken, indem mit angepassten Laserparametern nur die Kunststoffhüllen der Partikel miteinander verschmelzen. Eventuell ist ein zusätzliches Füllmaterial notwendig.In the SLM process, the powder (III) is melted locally in a layered powder bed by a laser. At the end, the loose powder is sucked out and the fused areas form the fixed magnetic field concentrator. With this method, the powder can be printed directly by fusing only the plastic shells of the particles together with adjusted laser parameters. Additional filling material may be necessary.

In einem weiteren möglichen Verfahrensschritt (vgl. insbesondere 3d) kann das erzeugte Pulver III, insbesondere in einer Extrusionsanlage E, zu einem Filament IV weiterverarbeitet werden. Das so erzeugte Filament IV wird bevorzugt für ein FDM-Verfahren (engl.: Fused Deposition Modeling - Schmelzschichtung) verwendet. Eine die schematische Darstellung des FDM Druckprinzips ist in 4 enthalten.In a further possible process step (cf. in particular 3d ) The powder III produced, in particular in an extrusion system E, can be further processed into a filament IV. The filament IV produced in this way is preferably used for an FDM method (Fused Deposition Modeling). A schematic representation of the FDM printing principle is in 4 contain.

Im FDM-Verfahren wird ein Filament IV direkt von einer Rolle in den Druckkopf D zugeführt und dort aufgeschmolzen. Die einzelnen Ebenen des Magnetfeldkonzentrators 32 werden so linienweise bzw. schichtweise erzeugt. Der große Vorteil dieses Verfahrens sind günstige Herstellungskosten. Hierfür sollte das erzeugte Pulver III unter Beimischung eines Füllmaterials zur besseren Haftung der einzelnen Partikel zu einem Filament IV extrudiert werden.In the FDM process, a filament IV is fed directly from a roll into the print head D and melted there. The individual planes of the magnetic field concentrator 32 are thus generated line by line or layer by layer. The great advantage of this process is the low production costs. For this purpose, the powder III produced should be extruded into a filament IV with the admixture of a filling material for better adhesion of the individual particles.

Nachfolgend wird auf die 1 bis 3 Bezug genommen.The following will refer to the 1 until 3 referenced.

Eine bevorzugte Verwendung eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Magnetfeldkonzentrators 32 ist beispielsweise die Herstellung eines Induktors zum Härten von metallischen Werkstoffen.A preferred use of a magnetic field concentrator 32 produced using the method according to the invention is, for example, the production of an inductor for hardening metallic materials.

Denkbar sind aber auch weitere Verwendungen beispielsweise zur oder im Rahmen der Herstellung von Elektromotoren, Sensoren, Statoren, Transformatoren, Hochfrequenztechnik, Antennenbau, etc. Insbesondere mit individuell angepassten Permeabilitäten lassen sich auch andere Anwendungsbereiche abdecken, dh. das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren kann entsprechend Verwendung finden.However, other uses are also conceivable, for example for or in connection with the production of electric motors, sensors, stators, transformers, high-frequency technology, antenna construction, etc. the method proposed according to the invention can be used accordingly.

Nachfolgend soll näher auf die Herstellung eines Induktors zum Härten von metallischen Werkstoffen mit einem erfindungsgemäß hergestellten Magnetfeldkonzentrator 32 näher beschrieben werden.The production of an inductor for hardening metallic materials with a magnetic field concentrator 32 produced according to the invention will be described in more detail below.

Ein Induktor umfasst im Wesentlichen einen Halter 1, zwei Zuleitungen 2, insbesondere eine erste Zuleitung 21 und eine zweite Zuleitung 22 und den eigentlichen Spulenkörper 3. Der Halter 1 ist zur entsprechenden Befestigung des Induktors an einer (nicht dargestellten) Induktionseinrichtung mit entsprechender Stromversorgung angebracht. Über die Zuleitungen 21, 22 wird der Strom auf den Spulenkörper 3 übertragen, ferner halten die Zuleitungen auch den eigentlichen Spulenkörper 3. Der Spulenkörper weist eine Längsachse L auf.An inductor essentially comprises a holder 1, two feed lines 2, in particular a first feed line 21 and a second feed line 22 and the actual coil body 3. The holder 1 is attached to an induction device (not shown) with a corresponding power supply for the corresponding attachment of the inductor. The current is transmitted to the coil body 3 via the supply lines 21, 22, and the supply lines also hold the actual coil body 3. The coil body has a longitudinal axis L. FIG.

Es ist ferner erkennbar und beispielhaft dargestellt, dass der Spulenkörper 3 eine Spule 31 und mindestens einen Magnetfeldkonzentrator 32 umfasst.. Der Spulenkörper 3 erstreckt sich in axialer Richtung entlang der Längsachse L. Es kommen jedoch auch andere Formen, Anzahl und Anordnungen von Spulen in Betracht. So kann der Spulenkörper beispielsweise auch mäanderförmig oder als sogenannter Hairpin-Induktor aufgebaut sein. Ein Beispiel für einen mäanderförmigen Spulenkörper ist beispielsweise aus der EP 2 690 926 A1 bekannt geworden.It can also be seen and shown as an example that the coil body 3 includes a coil 31 and at least one magnetic field concentrator 32. The coil body 3 extends in the axial direction along the longitudinal axis L. However, other shapes, numbers and arrangements of coils are also possible . For example, the coil former can also be designed in a meandering shape or as a so-called hairpin inductor. An example of a meandering bobbin is, for example, from EP 2 690 926 A1 known.

Es ist ferner erkennbar, dass eine Brauseeinrichtung 4 in dem Spulenkörper 3 angeordnet ist. Ferner ist ein Werkstück W, insbesondere ein zumindest abschnittsweise hohles, vorzugsweise rotationssymmetrisches, metallisches Werkstück, erkennbar, in welches die Induktionsspule entsprechend eingetaucht ist und dessen Innenfläche durch den Induktor gehärtet werden soll.It can also be seen that a shower device 4 is arranged in the coil body 3 . Furthermore, a workpiece W, in particular an at least partially hollow, preferably rotationally symmetrical, metal workpiece can be seen, in which the induction coil is correspondingly immersed and whose inner surface is to be hardened by the inductor.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der hier verwendete Magnetfeldkonzentrator 32 durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene additive Herstellungsverfahren, insbesondere also Mittels 3D-Druck, hergestellt worden ist.According to the invention, it is provided that the magnetic field concentrator 32 used here has been produced by the additive manufacturing method proposed according to the invention, in particular by means of 3D printing.

Es kann ferner vorzugsweise vorgesehen sein, dass der gesamte Spulenkörper 3 oder auch einzelne Komponenten des Spulenkörpers, insbesondere sowohl die Spule 31 bzw. die Spulen, als auch den bzw. die Magnetfeldkonzentratoren 32, in einem parallelen Druckvorgang von Spule 31 und Magnetfeldkonzentrator 32 direkt in ein fertiges Bauteil auszuführen.It can also preferably be provided that the entire coil body 3 or also individual components of the coil body, in particular both the coil 31 or the coils and the magnetic field concentrator or concentrators 32, in a parallel printing process of the coil 31 and the magnetic field concentrator 32 directly in to execute a finished component.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 2690926 A1 [0050]EP 2690926 A1 [0050]

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldkonzentrators (32), insbesondere für einen Induktor zum Härten von metallischen Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldkonzentrator (32), zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, durch ein additives Verfahren, insbesondere 3D-Druck, hergestellt wird.Process for producing a magnetic field concentrator (32), in particular for an inductor for hardening metallic materials, characterized in that the magnetic field concentrator (32) is produced, at least in sections, preferably completely, by an additive process, in particular 3D printing. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pulver (III) für das additive Verfahren, insbesondere den 3D-Druck, verwendet wird, welches Partikel aus einem elektrisch leitenden Material (P) enthält, die von einem elektrisch isolierenden Material (N) umschlossen sind.procedure after claim 1 , characterized in that a powder (III) for the additive process, in particular 3D printing, is used, which contains particles of an electrically conductive material (P) which are surrounded by an electrically insulating material (N). Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitenden Partikel (P), insbesondere ferromagnetischen Partikel, aus einem Material wie Magnetit, Eisen-Nickel-Legierungen, Eisen-Nickel-Cobalt-Legierungen, Eisen, insbesondere reines Eisen gebildet werden oder vorgenanntes Material umfassen.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive particles (P), in particular ferromagnetic particles, are formed from a material such as magnetite, iron-nickel alloys, iron-nickel-cobalt alloys, iron, in particular pure iron or include the aforesaid material. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch isolierenden Material (N) aus einem Kunststoff gebildet wird bzw. Kunststoff umfasst.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the electrically insulating material (N) is formed from a plastic or comprises plastic. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitenden Partikel (P) eine hohe, insbesondere sehr hohe, Permeabilität aufweisen.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive particles (P) have a high, in particular very high, permeability. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Pulver (III) para- oder diamagnetisches Material hinzugefügt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that paramagnetic or diamagnetic material is added to the powder (III). Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Pulver (III) ein Füllmaterial, insbesondere ein zusätzliches Bindemittel, zugefügt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a filling material, in particular an additional binder, is added to the powder (III). Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver (III) für das additive Verfahren, insbesondere den 3D-Druck, in einer Mühle, insbesondere einer Kugelmühle, hergestellt wird, wobei elektrisch leitendes Material (P) in einer Mühle, insbesondere in einer Kugelmühle, auf eine gewünschte Partikelgröße zermahlen wird, wobei dem zermahlenen Material in der Mühle ein elektrisch nicht leitendes Material (N), insbesondere Kunststoff, hinzugefügt wird, wodurch das elektrisch nicht leitenden Material (N), insbesondere der Kunststoff, sich als eine Isolationsschicht um die elektrisch leitenden Partikel (P), insbesondere jedes einzelne Partikel, legt und sie damit elektrisch isoliert.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the powder (III) for the additive method, in particular 3D printing, is produced in a mill, in particular a ball mill, with electrically conductive material (P) in a mill, in particular in a ball mill, is ground to a desired particle size, an electrically non-conductive material (N), in particular plastic, being added to the ground material in the mill, as a result of which the electrically non-conductive material (N), in particular the plastic, turns out to be an insulating layer around the electrically conductive particles (P), in particular each individual particle, and thus electrically insulates them. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver (III) für das additive Verfahren, insbesondere den 3D-Druck, in einer Mühle, insbesondere einer Kugelmühle, hergestellt wird, wobei der Mühle eine Mischung aus elektrisch leitendem Material (P), insbesondere ferromagnetischem Material, und elektrisch isolierendem Material (N), wie Kunststoff, zugefügt wird, wobei das Gemisch auf die gewünschte Partikelgröße zermahlen wird, wodurch das elektrisch isolierende Material (N), beispielsweise der Kunststoff, sich als eine Isolationsschicht um die elektrisch leitenden Partikel (P), insbesondere jedes einzelne Partikel, legt und sie damit elektrisch isoliert.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the powder (III) for the additive method, in particular 3D printing, is produced in a mill, in particular a ball mill, the mill containing a mixture of electrically conductive material (P ), In particular ferromagnetic material, and electrically insulating material (N), such as plastic, is added, the mixture being ground to the desired particle size, whereby the electrically insulating material (N), for example the plastic, forms an insulating layer around the electrically conductive particles (P), in particular each individual particle, sets and thus electrically insulated. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein SLM-Verfahren (engl.: Selective Laser Melting - selektives Laserschmelzen) als additives Verfahren, insbesondere für das 3D-Druck Verfahren, angewendet wird, bei dem das Pulver (III) für das additive Verfahren, insbesondere den 3D-Druck, in einem schichtweise aufgebautem Pulverbett von einem Laser lokal aufgeschmolzen wird, wobei nach Ausbildung des Magnetfeldkonzentrators (32) das lose Pulver abgesaugt wird und die verschmolzenen Bereiche den Magnetfeldkonzentrator (32) ausbilden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that an SLM method (English: Selective Laser Melting - selective laser melting) is used as an additive method, in particular for the 3D printing method, in which the powder (III) for the additive process, in particular 3D printing, is locally melted by a laser in a powder bed built up in layers, with the loose powder being sucked off after the magnetic field concentrator (32) has formed and the fused areas forming the magnetic field concentrator (32). Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein FDM-Verfahren (engl.: Fused Deposition Modeling - Schmelzschichtung) als additives Verfahren, insbesondere 3D-Druck Verfahren, angewendet wird, wobei das Pulver (III) für das additive Verfahren zu einem Filament (IV) geformt wird, wobei das Filament von einer Rolle in einen Druckkopf zugeführt und dort aufgeschmolzen wird, wobei die einzelnen Ebenen des Magnetfeldkonzentrators (32) schichtweise aufgetragen werden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that an FDM method (Engl.: Fused Deposition Modeling - melt layering) is used as an additive method, in particular 3D printing method, the powder (III) for the additive method a filament (IV) is formed, the filament being fed from a roll into a print head and being melted there, the individual planes of the magnetic field concentrator (32) being applied in layers. Verfahren zur Herstellung eines Spulenkörpers, insbesondere eines Spulenkörpers eines Induktors zum Härten von metallischen Werkstoffen, umfassend eine Spule (31) und einen Magnetfeldkonzentrator (32), dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldkonzentrator (32) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt wird.Method for producing a coil body, in particular a coil body of an inductor for hardening metallic materials, comprising a coil (31) and a magnetic field concentrator (32), characterized in that the magnetic field concentrator (32) is produced according to at least one of the preceding claims. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Spule (31) und Magnetfeldkonzentrator (32) gemeinsam hergestellt werden.procedure after claim 12 , characterized in that coil (31) and magnetic field concentrator (32) are produced together. Verfahren zur Herstellung eines Induktors zum Härten von metallischen Werkstoffen, umfassend einen Spulenkörper (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (3) gemäß mindestens einem der Ansprüche 12 oder 13 hergestellt wird.Method for producing an inductor for hardening metallic materials, comprising a bobbin (3), characterized in that the bobbin (3) according to at least one of Claims 12 or 13 will be produced. Verwendung eines gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüchen hergestellten Magnetfeldkonzentrators in einem Spulenkörper (3) eines Induktors, einem Elektromotor, Sensor, Stator, Transformator, einem Gegenstand der Hochfrequenztechnik oder einer Antenne.Use of a magnetic field concentrator produced according to at least one of the preceding claims in a coil body (3) of an inductor, an electric motor, sensor, stator, transformer, an object of high-frequency technology or an antenna.
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STEINBERG, Thomas [et al.]: Additive manufactured magnetic flux concentrators for inductionheating applications. In: International journal of applied electromagnetics and mechanics, Vol. 63,2020, No. S1, S. S31-S39. - ISSN 1383-5416

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