Індукційний процес термообробки поверхні

Що таке процес індукційної теплової обробки поверхні?

Індукційний нагрів - це процес термообробки, що дозволяє дуже цілеспрямовано нагрівати метали електромагнітною індукцією. Процес спирається на індуковані електричні струми всередині матеріалу для отримання тепла і є найкращим методом, який використовується для склеювання, затвердіння або пом'якшення металів або інших провідних матеріалів. У сучасних виробничих процесах ця форма термічної обробки пропонує вигідне поєднання швидкості, послідовності та контролю. Незважаючи на те, що основні принципи добре відомі, сучасні досягнення твердотільних технологій зробили процес надзвичайно простим, економічно ефективним методом нагрівання для застосувань, які включають з'єднання, обробку, нагрівання та випробування матеріалів.

Індукційна теплова обробка завдяки високо контрольованому використанню котушки з електричним нагріванням дозволить вибрати найкращі фізичні характеристики не тільки для кожної металевої деталі, але і для кожної секції на цій металевій деталі. Індукційне зміцнення може надати надзвичайну довговічність шийкам підшипників та секціям валів, не втрачаючи при цьому пластичності, необхідної для обробки ударних навантажень та вібрацій. Ви можете загартувати внутрішні опорні поверхні та сідла клапанів у складних деталях, не створюючи проблем зі спотвореннями. Це означає, що ви можете загартувати або відпалити певні ділянки для забезпечення довговічності та пластичності способами, які найкраще відповідають вашим потребам.

Переваги індукційних послуг з термообробки

  • Цілеспрямована теплова обробка Поверхневе зміцнення зберігає початкову пластичність серцевини, одночасно зміцнюючи дефект із високою зносостійкістю. Затверділу ділянку точно контролюють щодо глибини, ширини, місця розташування та твердості корпусу.
  • Оптимізована консистенція Усуньте невідповідності та проблеми якості, пов'язані з відкритим вогнем, нагріванням пальника та іншими методами. Після того, як система правильно відкалібрована та налаштована, не виникає жодних припущень та змін; режим нагрівання повторюваний і послідовний. Завдяки сучасним твердотільним системам точний контроль температури забезпечує однакові результати.

  • Максимальна продуктивність Швидкість виробництва може бути максимізована, оскільки тепло виробляється безпосередньо і миттєво (> 2000º F. за <1 секунду) всередині деталі. Запуск відбувається практично миттєво; не потрібен цикл розминки або охолодження.
  • Поліпшення якості продукції Деталі ніколи не контактують із полум’ям або іншим нагрівальним елементом; тепло індукується всередині самої деталі змінним електричним струмом. Як результат, зниження рівня деформації, викривлення та відхилення товару.
  • Зниження споживання енергії Набридло збільшувати рахунки за комунальні послуги? Цей унікальний енергоефективний процес перетворює до 90% енергії, що витрачається, у корисне тепло; періодичні печі, як правило, лише на 45% енергоефективні. Жодних циклів розігріву або охолодження не потрібно, тому втрати тепла в режимі очікування зменшуються до мінімуму.
  • Екологічно здоровий Спалення традиційного викопного палива є непотрібним, що призводить до чистого, екологічно чистого процесу, який допоможе захистити навколишнє середовище.

Що таке індукційне нагрівання?

Індукційне нагрівання є безконтактним методом нагрівання тіл, які поглинають енергію від змінного магнітного поля, що генерується індукційною котушкою (індуктором).

Існує два механізми поглинання енергії:

  • генерація вихрових струмів всередині корпусу, які викликають нагрівання через електричний опір матеріалу корпусу
  • нагрівання гістерезисом (ТІЛЬКИ для магнітних матеріалів!) за рахунок тертя магнітних мікрооб'ємов (доменів), які обертаються з орієнтацією зовнішнього магнітного поля

Принцип індукційного нагріву

Ланцюг явищ:

  • Блок живлення індукційного нагріву подає струм (I1) в індукційну котушку
  • Струми котушок (ампер-витки) генерують магнітне поле. Лінії поля завжди закриті (закон природи!), І кожна лінія обходить джерело струму - повороти котушки та заготовки
  • Змінне магнітне поле, що протікає через поперечний переріз деталі (приєднане до деталі), індукує напругу в деталі

  • Індукована напруга створює вихрові струми (I2) в частині, що протікає у напрямку, протилежному струму котушки, де це можливо
  • Вихрові струми генерують тепло в деталі

Потік потужності в індукційних опалювальних установках

Змінний струм змінює напрямок двічі протягом кожного частотного циклу. Якщо частота становить 1 кГц, струм змінює напрямок 2000 разів за секунду.

Добуток струму та напруги дає значення миттєвої потужності (p = ixu), яка коливається між джерелом живлення та котушкою. Можна сказати, що потужність частково поглинається (активна потужність) і частково відбивається (реактивна потужність) котушкою. Конденсаторна батарея використовується для розвантаження генератора від реактивної потужності. Конденсатори отримують реактивну потужність від котушки і відправляють її назад до котушки, що підтримує коливання.

Схема "котушка-трансформатор-конденсатори" називається резонансною або резервуарною ланцюгом.

=