Indukcyjny proces obróbki cieplnej powierzchni

Co to jest obróbka powierzchni metodą indukcyjną?

Ogrzewanie indukcyjne to proces obróbki cieplnej, który umożliwia bardzo ukierunkowane nagrzewanie metali za pomocą indukcji elektromagnetycznej. Proces opiera się na indukowanych prądach elektrycznych w materiale do wytwarzania ciepła i jest preferowaną metodą stosowaną do łączenia, utwardzania lub zmiękczania metali lub innych materiałów przewodzących. W nowoczesnych procesach produkcyjnych ta forma obróbki cieplnej zapewnia korzystne połączenie szybkości, spójności i kontroli. Chociaż podstawowe zasady są dobrze znane, nowoczesny postęp w technologii ciała stałego uczynił ten proces niezwykle prostą, opłacalną metodą ogrzewania w zastosowaniach, które obejmują łączenie, obróbkę, ogrzewanie i testowanie materiałów.

Obróbka cieplna indukcyjna, poprzez wysoce kontrolowane użycie elektrycznie podgrzewanej cewki, pozwoli Ci wybrać najlepsze właściwości fizyczne nie tylko dla każdej części metalowej, ale dla każdej sekcji tej części metalowej. Hartowanie indukcyjne może nadać wyższą trwałość czopom łożyskowym i sekcjom wału bez poświęcania plastyczności niezbędnej do obsługi obciążeń udarowych i wibracji. Można utwardzać wewnętrzne powierzchnie łożysk i gniazda zaworów w skomplikowanych częściach bez powodowania problemów z odkształceniami. Oznacza to, że możesz utwardzać lub wyżarzać określone obszary w celu uzyskania trwałości i plastyczności w sposób, który najlepiej spełni Twoje potrzeby.

Korzyści z usług obróbki cieplnej indukcyjnej

  • Skoncentrowana obróbka cieplna Utwardzanie powierzchniowe zachowuje pierwotną ciągliwość rdzenia, jednocześnie utwardzając obszar o dużym zużyciu części. Utwardzony obszar jest dokładnie kontrolowany pod względem głębokości, szerokości, umiejscowienia i twardości korpusu.
  • Zoptymalizowana spójność Wyeliminuj niespójności i problemy z jakością związane z otwartym płomieniem, ogrzewaniem palnika i innymi metodami. Gdy system jest prawidłowo skalibrowany i skonfigurowany, nie ma zgadywania ani zmian; wzór ogrzewania jest powtarzalny i spójny. Dzięki nowoczesnym układom półprzewodnikowym precyzyjna kontrola temperatury zapewnia jednolite wyniki.

  • Maksymalna wydajność Szybkość produkcji można zmaksymalizować, ponieważ ciepło jest wytwarzane bezpośrednio i natychmiast (> 2000ºF w <1 sekundę) wewnątrz części. Uruchomienie jest praktycznie natychmiastowe; nie jest wymagany cykl rozgrzewania ani schładzania.
  • Poprawiona jakość produktu Części nigdy nie mają bezpośredniego kontaktu z płomieniem lub innym elementem grzejnym; ciepło jest indukowane w samej części przez przemienny prąd elektryczny. W rezultacie zminimalizowane są wypaczenia, zniekształcenia i wskaźniki odrzucenia produktu.
  • Zmniejszone zużycie energii Masz dość zwiększania rachunków za media? Ten wyjątkowo energooszczędny proces przekształca do 90% zużytej energii w użyteczne ciepło; piece wsadowe są na ogół energooszczędne tylko w 45%. Nie są wymagane żadne cykle nagrzewania ani schładzania, więc straty ciepła w trybie czuwania są zredukowane do absolutnego minimum.
  • Przyjazny dla środowiska Spalanie tradycyjnych paliw kopalnych jest zbędne, co skutkuje czystym, niezanieczyszczającym procesem, który pomoże chronić środowisko.

Co to jest ogrzewanie indukcyjne?

Ogrzewanie indukcyjne jest bezkontaktową metodą ogrzewania ciał, które pochłaniają energię ze zmiennego pola magnetycznego, generowanego przez cewkę indukcyjną (cewkę indukcyjną).

Istnieją dwa mechanizmy pochłaniania energii:

  • wytwarzanie prądów wirowych w zamkniętej pętli wewnątrz ciała, które powodują nagrzewanie z powodu oporu elektrycznego materiału korpusu
  • nagrzewanie histerezy (TYLKO dla materiałów magnetycznych!) w wyniku tarcia mikroobjętości (domen) magnetycznych, które obracają się zgodnie z orientacją zewnętrznego pola magnetycznego

Zasada ogrzewania indukcyjnego

Łańcuch zjawisk:

  • Zasilanie nagrzewnicy indukcyjnej dostarcza prąd (I1) do cewki indukcyjnej
  • Prądy cewek (amperobroty) generują pole magnetyczne. Linie pola są zawsze zamknięte (prawo natury!), A każda linia okrąża źródło prądu - zwoje cewki i obrabiany przedmiot
  • Przemienne pole magnetyczne przepływające przez przekrój części (sprzężone z częścią) indukuje napięcie w części

  • Indukowane napięcie wytwarza prądy wirowe (I2) w części przepływającej w kierunku przeciwnym do prądu cewki, jeśli to możliwe
  • Prądy wirowe wytwarzają ciepło w części

Przepływ mocy w instalacjach ogrzewania indukcyjnego

Prąd przemienny zmienia kierunek dwukrotnie podczas każdego cyklu częstotliwości. Jeśli częstotliwość wynosi 1 kHz, prąd zmienia kierunek 2000 razy na sekundę.

Iloczyn prądu i napięcia daje wartość chwilowej mocy (p = ixu), która oscyluje między zasilaczem a cewką. Można powiedzieć, że moc jest częściowo pochłaniana (moc czynna), a częściowo odbijana (moc bierna) przez cewkę. Bateria kondensatorów służy do rozładowania generatora z mocy biernej. Kondensatory odbierają moc bierną z cewki i wysyłają ją z powrotem do cewki podtrzymującej oscylacje.

Obwód „cewka-transformator-kondensatory” nazywany jest obwodem rezonansowym lub obwodem zbiornika.