Por qué elegir el calentamiento por inducción y cuáles son sus ventajas
¿Por qué elegir el calentamiento por inducción en lugar de por convección, radiante, llama abierta u otro método de calentamiento? He aquí un breve resumen de las principales ventajas que ofrece el moderno calentamiento por inducción de estado sólido para la fabricación ajustada:
Consistencia optimizada
El calentamiento por inducción elimina las incoherencias y los problemas de calidad asociados a la llama abierta, el calentamiento con soplete y otros métodos. Una vez que el sistema se ha calibrado y configurado correctamente, no hay conjeturas ni variaciones; el patrón de calentamiento es repetible y uniforme. Con los modernos sistemas de estado sólido, el control preciso de la temperatura proporciona resultados uniformes; la alimentación puede conectarse o desconectarse instantáneamente. Con el control de temperatura de bucle cerrado, los sistemas avanzados de calentamiento por inducción pueden medir la temperatura de cada pieza. Se pueden establecer velocidades específicas de subida, mantenimiento y bajada de la temperatura y registrar los datos de cada pieza.
Productividad maximizada
Las tasas de producción pueden maximizarse porque la inducción funciona muy rápidamente; el calor se desarrolla directa e instantáneamente (>2000º F. en < 1 segundo) dentro de la pieza. La puesta en marcha es prácticamente instantánea; no se requiere ningún ciclo de calentamiento o enfriamiento. El proceso de calentamiento por inducción puede completarse en la planta de fabricación, junto a la máquina de conformado en frío o en caliente, en lugar de enviar lotes de piezas a una zona de hornos remota o a un subcontratista. Por ejemplo, un proceso de soldadura fuerte o blanda que antes requería un calentamiento por lotes fuera de línea y que llevaba mucho tiempo puede sustituirse ahora por un sistema de fabricación en flujo continuo de una sola pieza.
Mejora de la calidad del producto
Con la inducción, la pieza a calentar nunca entra en contacto directo con una llama u otro elemento calefactor; el calor se induce dentro de la propia pieza mediante corriente eléctrica alterna. Como resultado, se reducen al mínimo el alabeo, la distorsión y las tasas de rechazo del producto. Para obtener la máxima calidad del producto, la pieza puede aislarse en una cámara cerrada con una atmósfera de vacío, inerte o reductora para eliminar los efectos de la oxidación.
Mayor vida útil de las luminarias
El calentamiento por inducción suministra rápidamente calor específico a zonas muy pequeñas de la pieza, sin calentar las piezas circundantes. Esto prolonga la vida útil de la fijación y la configuración mecánica.
Respetuoso con el medio ambiente
Los sistemas de calefacción por inducción no queman combustibles fósiles tradicionales; la inducción es un proceso limpio y no contaminante que contribuye a proteger el medio ambiente. Un sistema de inducción mejora las condiciones de trabajo de sus empleados al eliminar el humo, el calor residual, las emisiones nocivas y los ruidos fuertes. El calentamiento es seguro y eficaz, sin llama abierta que ponga en peligro al operario o enturbie el proceso. Los materiales no conductores no se ven afectados y pueden situarse muy cerca de la zona de calentamiento sin sufrir daños.
Reducción del consumo de energía
¿Cansado de aumentar las facturas de los servicios públicos? Este proceso de eficiencia energética única convierte hasta 90% de la energía gastada en calor útil; los hornos discontinuos suelen tener una eficiencia energética de sólo 45%. Y como la inducción no requiere ciclos de calentamiento o enfriamiento, las pérdidas de calor en espera se reducen al mínimo. La repetibilidad y consistencia del proceso de inducción lo hacen muy compatible con los sistemas automatizados de eficiencia energética.
Inducción de alta frecuencia máquinas y tecnología de calentamiento por inducción es actualmente la más alta eficiencia de calentamiento de los materiales metálicos, la velocidad más rápida, y bajo consumo de energía de protección del medio ambiente. Ha sido ampliamente utilizado en diversas industrias en el procesamiento térmico del material metálico, tratamiento térmico, montaje en caliente y soldadura, proceso de fusión. No sólo se puede calentar la pieza de trabajo en su conjunto, sino también en la relevancia de la pieza de trabajo de calentamiento local; profunda a través del calor de la pieza de trabajo se puede realizar, para centrarse sólo en su superficie, el calentamiento de la superficie; no sólo el calentamiento directo del material metálico, sino también en material no metálico calentamiento indirecto. Y así sucesivamente. Por lo tanto, la tecnología de calentamiento por inducción es más ampliamente utilizado en todos los ámbitos de la vida.
Calentamiento local de la superficie de la pieza con el proceso de tratamiento térmico por corriente inducida. Este proceso de tratamiento térmico se utiliza comúnmente en el endurecimiento de la superficie, pero también se puede utilizar para el recocido parcial o revenido, ya veces también se utiliza para el enfriamiento global y revenido. A principios de 1930, los Estados Unidos, la Unión Soviética ha aplicado al método de calentamiento por inducción para el endurecimiento superficial de las piezas. Con el desarrollo industrial, calentamiento por inducción, la tecnología de tratamiento térmico seguir mejorando, seguir ampliando la gama de aplicaciones.
Principios básicos: la pieza de trabajo en el inductor (bobina), y cuando los sensores pasan a la corriente alterna de una frecuencia determinada, campo magnético alterno se genera alrededor. El efecto de inducción electromagnética del campo magnético alterno de manera que la corriente de inducción de la pieza de trabajo generada dentro de un vórtice cerrado ─ ─. Las corrientes inducidas se distribuyen de manera muy desigual en la sección transversal de la pieza de trabajo, una alta densidad de corriente de la superficie de la pieza de trabajo, el interior disminuye gradualmente, este fenómeno se llama el efecto piel. La alta densidad de corriente de la energía de la superficie de la pieza en energía térmica, de modo que la temperatura de la capa superficial se incrementa, es decir, el calentamiento de la superficie. La frecuencia de la corriente es mayor, la densidad de corriente de la superficie de la pieza y el diferencial interno es mayor, la capa de calentamiento es más fina. Enfriamiento rápido, la temperatura de la capa de calentamiento por encima de la temperatura del punto crítico de endurecimiento de la superficie de acero se puede lograr.
Clasificación: según la frecuencia de la corriente alterna, el calentamiento por inducción y el tratamiento térmico se dividen en UHF, HF, RF, MF, frecuencia de trabajo.
(1) tratamiento de calentamiento por inducción de ultra alta frecuencia utilizado en la frecuencia actual de hasta 27 MHz, la capa de calentamiento es extremadamente delgada, sólo alrededor de 0,15 mm, se puede utilizar para formas complejas, tales como sierras circulares y endurecimiento de la superficie de la pieza de trabajo delgada.
② tratamiento térmico de calentamiento por inducción de alta frecuencia se utiliza generalmente en la frecuencia actual de 200 a 300 kHz, la profundidad de la capa de calentamiento es de 0,5 a 2 mm se puede utilizar para el engranaje, la manga del cilindro, leva, eje y otras partes de la superficie de enfriamiento.
③El tratamiento térmico de calentamiento por inducción de radio con la frecuencia actual de 20 a 30 kHz, con un super audio inducida actual pequeño módulo de calentamiento de engranajes, la capa de calentamiento aproximadamente a lo largo de la distribución del perfil del diente, el fuego puro mejor rendimiento.
4 MF (Medium Frequency) calentamiento por inducción del tratamiento térmico utilizando la frecuencia actual es generalmente de 2,5 a 10 kHz, la profundidad de la capa de calentamiento es de 2 a 8 mm, y más para el engranaje de módulo grande, que tiene un eje de mayor diámetro y rodillo frío de la pieza de trabajo, tales como endurecimiento de la superficie.
⑤ potencia frecuencia inducción calentamiento tratamiento térmico utilizado en la frecuencia actual de 50 a 60 Hz, la profundidad de la capa de calentamiento es de 10 a 15 mm, se puede utilizar para el endurecimiento superficial de piezas de trabajo grandes.
Características y aplicación: La principal ventaja de calentamiento por inducción: ① tener calefacción general deformación de la pieza de trabajo es pequeño, pequeño consumo de energía. La contaminación ②. ③ velocidad de calentamiento, la oxidación de la superficie de la pieza de trabajo y descarbonización más ligero. ④ capa endurecida superficial se puede ajustar según sea necesario, fácil de controlar. (5) equipo de calefacción se puede instalar en la línea de producción de procesamiento mecánico, fácil de realizar la mecanización y automatización, fácil de manejar, y puede reducir el transporte, el ahorro de mano de obra, mejorar la eficiencia de la producción. ⑥ capa endurecida martensita más pequeño, dureza, resistencia, tenacidad, son más altos. ⑦ endurecimiento de la superficie de la superficie de la pieza de trabajo mayor tensión interna de compresión, mayor pieza de trabajo anti-fatiga capacidad de ruptura.
En calentamiento por inducción tratamiento térmico también tiene algunos inconvenientes o desventajas. En comparación con el templado a la llama, el equipo de calentamiento por inducción es más complejo, y la adaptabilidad a pobres, difíciles de garantizar la calidad de algunos de la forma compleja de la pieza de trabajo.
El calentador de inducción es más complejo, una vez que el costo de los insumos es relativamente alto, la intercambiabilidad y la adaptabilidad de la bobina de inducción(inductor) es pobre, no se puede utilizar para algunas formas complejas de la pieza de trabajo.
Pero, obviamente, las ventajas superaban a los inconvenientes.
Por lo tanto, el calentamiento por inducción es una mejor opción de la metalurgia para reemplazar la calefacción de carbón, calefacción de aceite, calefacción de gas, cocina eléctrica, calefacción de horno eléctrico y otros métodos de calefacción.
Aplicaciones: El calentamiento por inducción se utiliza ampliamente para el endurecimiento superficial de los engranajes, ejes, cigüeñales, levas, rodillos, etc. de la pieza de trabajo, el propósito es mejorar la resistencia a la abrasión y la capacidad de ruptura anti-fatiga de estos artefactos. Eje trasero del automóvil utilizando el endurecimiento de la superficie de calentamiento por inducción, la fatiga ciclos de carga de diseño aumenta en alrededor de 10 veces más que el templado y revenido. Calentamiento por inducción endurecimiento superficial del material de la pieza es generalmente en el acero al carbono. Con el fin de satisfacer las necesidades especiales de algunos de la pieza de trabajo se ha desarrollado para el endurecimiento superficial calentamiento por inducción dedicada acero de baja templabilidad. Acero con alto contenido de carbono y la pieza de hierro fundido también se puede utilizar el calentamiento por inducción endurecimiento superficial. El medio de enfriamiento comúnmente Agua o solución de polímero.
Equipamiento: Equipo de tratamiento térmico por inducción equipo de alimentación, máquina de temple y sensor. La función principal del aparato de alimentación es la frecuencia de salida adecuada de la corriente alterna. El tubo de alimentación de corriente de alta frecuencia generador de alta frecuencia y dos inversores SCR. Conjuntos de generador de fuente de alimentación de corriente alterna. Fuente de alimentación general sólo puede emitir una corriente de frecuencia, algunos equipos pueden cambiar la frecuencia actual, directamente con la frecuencia de alimentación de 50 Hz de corriente de inducción de calentamiento.
SelecciónLa profundidad de la selección del dispositivo de calentamiento por inducción y la pieza de trabajo requiere capa de calentamiento. El calentamiento de la capa profunda de la pieza de trabajo, utilizando la corriente de baja frecuencia aparato de suministro de energía, la capa de calentamiento de la pieza de trabajo poco profunda, la corriente de alta frecuencia aparato de suministro de energía debe ser utilizado. Seleccione otras condiciones de la fuente de alimentación es la potencia del aparato. Superficie de calentamiento aumenta, la potencia eléctrica requerida por el aumento correspondiente. Cuando la superficie de calentamiento es demasiado grande, o cuando la fuente de alimentación insuficiente, el método puede ser continuamente calentado, de modo que el movimiento relativo de la pieza de trabajo y el sensor, la parte delantera de calefacción, detrás de refrigeración. Pero lo mejor, o el calentamiento de toda la superficie de calentamiento. Esto puede utilizar el calor residual de la sección central de la pieza de trabajo para que el templado de la capa de superficie endurecida de modo que el proceso se simplifica, y también el ahorro de energía.
El papel principal del máquina de calentamiento por inducción es el posicionamiento de la pieza y el movimiento necesario. También debe ir acompañada del dispositivo de medios de temple. Máquina de temple se puede dividir en máquinas herramientas estándar y máquinas herramientas especiales, el primero se aplica a la pieza de trabajo en general, que es adecuado para la producción en masa de piezas de trabajo complejas.
calentamiento inductivo de tratamiento térmico, con el fin de garantizar la calidad del tratamiento térmico y para mejorar la eficiencia térmica, es necesario de acuerdo a la forma de la pieza de trabajo y los requisitos, el diseño y la estructura de fabricación de sensores adecuados. Sensor común de calentamiento de la superficie exterior del sensor, sensor de calentamiento del agujero interior sensor de calor plano, sensor de calentamiento universal, un tipo especial de sensor de calentamiento, un solo tipo de sensores de calentamiento, el sensor calentado compuesto, horno de fundición .