تحقيق تصلب عالي الجودة لكل سن على حدة للتروس الكبيرة باستخدام التسخين التعريفي
في الصناعة التحويلية، تلعب التروس الكبيرة دورًا حاسمًا في مختلف التطبيقات مثل الآلات الثقيلة وتوربينات الرياح والمعدات الصناعية. ولضمان متانتها وأدائها، من الضروري تطبيق عملية تصلب على أسنان التروس. ومن أكثر الطرق فعالية لتحقيق تصلب كل سن على حدة في التروس الكبيرة من خلال التسخين بالحث.
التدفئة بالحث الحثي هي عملية تستخدم الحث الكهرومغناطيسي لتسخين سطح أسنان التروس بسرعة. من خلال تطبيق تيار متناوب عالي التردد على ملف، يتم توليد مجال مغناطيسي يستحث تيارات دوامة في سطح سن الترس. تخلق هذه التيارات الدوامة تسخينًا موضعيًا، مما يسمح بتقسية دقيقة ومضبوطة لكل سن على حدة.
يوفر التصلب سنًا بسن باستخدام التسخين بالحث الحثي العديد من المزايا مقارنة بطرق التصلب الأخرى. أولاً، يضمن توزيع الصلابة بشكل موحد عبر أسنان التروس، مما يؤدي إلى تحسين مقاومة التآكل والقدرة على حمل الأحمال. وهذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص للتروس الكبيرة التي تتعرض لأحمال ثقيلة وظروف تشغيل قاسية.
وثانيًا، يتيح التسخين بالحث إمكانية التصلب الانتقائي، مما يعني أنه يتم تسخين أسنان الترس فقط، بينما يظل باقي الترس غير متأثر نسبيًا. وهذا يقلل من خطر التشويه أو الاعوجاج، والذي يمكن أن يحدث مع طرق المعالجة الحرارية الأخرى التي تتضمن تسخين الترس بالكامل. يسمح التحكم الدقيق في عملية التسخين بالتصلب المستهدف، مما يؤدي إلى الحصول على ترس عالي الجودة وثابت الأبعاد.
التصلب التعريفي التروس صغيرة ومتوسطة وكبيرة الحجم باستخدام تقنية تطويق التروس سنًا بسن أو طريقة التطويق. واعتمادًا على حجم التروس ونمط الصلابة المطلوبة وهندستها، يتم تقسية التروس بالحث عن طريق تطويق الترس بالكامل بملف (ما يسمى "تقسية التروس الدوارة")، أو بالنسبة للتروس الأكبر حجمًا، يتم تسخينها "سنًا بسن"، حيث يمكن تحقيق نتيجة تقسية أكثر دقة، على الرغم من أن العملية أبطأ بكثير.
تقسية التروس الكبيرة سنًا بسن
يمكن إجراء طريقة السن بالسن بتقنيتين بديلتين:
"طرفًا بطرف" يطبق وضع التسخين بلقطة واحدة أو وضع المسح الضوئي، حيث يحيط المحث بجسم سن واحد. نادرًا ما تستخدم هذه الطريقة لأنها لا توفر قوة التعب والصدمات المطلوبة.
وتطبق تقنية "الفجوة تلو الفجوة" الأكثر شيوعًا تقنية التصلب "الفجوة تلو الفجوة" التي تطبق وضع المسح فقط. وتتطلب أن يكون المحرِّض موجودًا بشكل متماثل بين جناحين من الأسنان المتجاورة. وعادة ما تكون معدلات مسح المحرِّض في حدود 6 مم/ثانية إلى 9 مم/ثانية.
هناك نوعان من تقنيات المسح المستخدمة:
- يكون المحرِّض ثابتًا والترس متحركًا
- يكون الترس ثابتًا والمحرِّض متحركًا (أكثر شيوعًا عند تقسية التروس كبيرة الحجم)
محث التقوية بالحث الحثي
تعتمد هندسة المحثات على شكل الأسنان ونمط الصلابة المطلوبة. يمكن تصميم المحرِّضات لتسخين جذر و/أو خاصرة السن فقط، تاركًا طرف السن وقلب السن ناعمًا وقويًا وقابلًا للسحب.
تساعد المحاكاة على منع ارتفاع درجة الحرارة الزائد
عند تطوير عمليات تقسية التروس سنًا بسن، يجب إيلاء اهتمام خاص لتأثيرات الطرف/الحافة الكهرومغناطيسية والقدرة على توفير النمط المطلوب في مناطق أطراف التروس.
عند مسح سن ترس ما، تتوزع درجة الحرارة داخل جذور التروس وأطرافها بشكل منتظم تمامًا. في الوقت نفسه، نظرًا لأن التيار الدوامي يصنع مسارًا رجوعًا عبر الجناح، وخاصةً عبر طرف السن، يجب توخي الحذر المناسب لمنع ارتفاع درجة حرارة مناطق طرف السن، وخاصةً في بداية ونهاية عملية المسح الضوئي. يمكن أن تساعد المحاكاة في منع هذه الآثار غير المرغوب فيها قبل تطوير العملية.
مثال محاكاة
مسح علبة تصلب التروس سنًا بسن عند 12 كيلوهرتز.
تتم محاكاة التبريد بالرش أيضًا ولكن غير مرئي في صور النتائج. يتم تطبيق تأثير التبريد على الأوجه العلوية والجانبية للأسنان، بالإضافة إلى تحريك منطقة التبريد التي تلي المحرِّض.
مقطع جانبي متصلب ثلاثي الأبعاد باللون الرمادي:
2D الشريحة الرأسية للملف الجانبي المتصلب: تسمح لك CENOS بتصور كيف يصبح المظهر الجانبي المتصلب أعمق بسهولة إذا لم يتم تقليل الطاقة أو إيقاف تشغيلها بالقرب من نهاية الترس.
كثافة التيار على الترس:
وبالإضافة إلى ذلك، يوفر التسخين بالحث معدلات تسخين وتبريد سريعة، مما يقلل من وقت المعالجة الإجمالي مقارنة بالطرق التقليدية. وهذا مفيد بشكل خاص للتروس الكبيرة، حيث يساعد على تحسين كفاءة الإنتاج وتقليل التكاليف.
لتحقيق تصلب كل سن على حدة للتروس الكبيرة باستخدام التسخين بالحث الحثي، يلزم وجود معدات متخصصة. ويتكون نظام التسخين بالحث عادةً من مصدر طاقة وملف أو محث ونظام تبريد. يتم وضع الترس في الملف، ويتم تنشيط مصدر الطاقة لتوليد الحرارة المطلوبة. يتم التحكم في معلمات العملية، مثل الطاقة والتردد ووقت التسخين، بعناية لتحقيق الصلابة المطلوبة.
في الختام، تعتبر عملية التصلب من سن إلى سن للتروس الكبيرة باستخدام التسخين بالحث طريقة فعالة وكفؤة للغاية. فهي تضمن توزيعًا موحدًا للصلابة وتصلبًا انتقائيًا وأوقات معالجة سريعة، مما ينتج عنه تروس متينة وعالية الجودة. إذا كنت منخرطًا في تصنيع التروس الكبيرة، فإن التفكير في تطبيق التسخين بالحث للتقسية بالتسخين الحثي للتقسية سنًا بسن يمكن أن يعزز أداء منتجاتك وطول عمرها الافتراضي بشكل كبير.