Pourquoi choisir le chauffage par induction et quels sont ses avantages ?
Pourquoi choisir le chauffage par induction plutôt que la convection, le rayonnement, la flamme nue ou une autre méthode de chauffage ? Voici un bref résumé des principaux avantages qu'offre le chauffage par induction moderne à l'état solide pour la production allégée :
Cohérence optimisée
Le chauffage par induction élimine les incohérences et les problèmes de qualité associés à la flamme nue, au chalumeau et à d'autres méthodes. Une fois le système correctement calibré et réglé, il n'y a pas d'approximation ou de variation ; le modèle de chauffage est répétable et cohérent. Avec les systèmes modernes à semi-conducteurs, un contrôle précis de la température permet d'obtenir des résultats uniformes ; l'alimentation peut être instantanément activée ou désactivée. Grâce au contrôle de la température en boucle fermée, les systèmes avancés de chauffage par induction sont capables de mesurer la température de chaque pièce. Des taux spécifiques de montée, de maintien et de descente en température peuvent être établis et des données peuvent être enregistrées pour chaque pièce traitée.
Productivité maximale
Les taux de production peuvent être maximisés grâce à la rapidité de l'induction ; la chaleur se développe directement et instantanément (>2000º F. en < 1 seconde) à l'intérieur de la pièce. Le démarrage est pratiquement instantané ; aucun cycle de réchauffement ou de refroidissement n'est nécessaire. Le processus de chauffage par induction peut être achevé dans l'atelier de fabrication, à côté de la machine de formage à froid ou à chaud, au lieu d'envoyer des lots de pièces dans une zone de four éloignée ou chez un sous-traitant. Par exemple, un processus de brasage ou de soudage qui nécessitait auparavant une approche de chauffage par lots hors ligne et qui prenait du temps peut maintenant être remplacé par un système de fabrication en flux continu et en une seule pièce.
Amélioration de la qualité des produits
Avec l'induction, la pièce à chauffer n'entre jamais en contact direct avec une flamme ou un autre élément chauffant ; la chaleur est induite à l'intérieur de la pièce elle-même par un courant électrique alternatif. La chaleur est induite à l'intérieur de la pièce elle-même par un courant électrique alternatif. Par conséquent, le gauchissement, la déformation et les taux de rejet du produit sont réduits au minimum. Pour une qualité maximale du produit, la pièce peut être isolée dans une chambre fermée sous vide, dans une atmosphère inerte ou réductrice afin d'éliminer les effets de l'oxydation.
Durée de vie prolongée des luminaires
Le chauffage par induction permet de chauffer rapidement de très petites zones de votre pièce, sans chauffer les pièces environnantes. Cela prolonge la durée de vie de la fixation et de l'installation mécanique.
Respect de l'environnement
Les systèmes de chauffage par induction ne brûlent pas de combustibles fossiles traditionnels ; l'induction est un processus propre et non polluant qui contribue à la protection de l'environnement. Un système à induction améliore les conditions de travail de vos employés en éliminant les fumées, la chaleur résiduelle, les émissions nocives et les bruits forts. Le chauffage est sûr et efficace, aucune flamme n'étant susceptible de mettre en danger l'opérateur ou d'obscurcir le processus. Les matériaux non conducteurs ne sont pas affectés et peuvent être placés à proximité de la zone de chauffage sans être endommagés.
Réduction de la consommation d'énergie
Vous en avez assez de l'augmentation des factures d'électricité ? Ce processus à l'efficacité énergétique unique convertit jusqu'à 90% de l'énergie dépensée en chaleur utile, alors que les fours discontinus n'ont généralement qu'une efficacité énergétique de 45%. Et comme l'induction ne nécessite aucun cycle de réchauffement ou de refroidissement, les pertes de chaleur en attente sont réduites au strict minimum. La répétabilité et la cohérence du processus d'induction le rendent très compatible avec les systèmes automatisés à haut rendement énergétique.
Induction à haute fréquence machines et technologie de chauffage par induction est actuellement la plus grande efficacité de chauffage des matériaux métalliques, la vitesse la plus rapide et la faible consommation d'énergie pour la protection de l'environnement. Il a été largement utilisé dans diverses industries pour le traitement thermique des matériaux métalliques, le traitement thermique, l'assemblage et le soudage à chaud, le processus de fusion. Il peut non seulement chauffer la pièce dans son ensemble, mais aussi la chauffer localement ; il peut chauffer la pièce en profondeur en se concentrant uniquement sur sa surface, c'est le chauffage de surface ; il peut non seulement chauffer directement le matériau métallique, mais aussi chauffer indirectement les matériaux non métalliques. Et ainsi de suite. Ainsi, la technologie du chauffage par induction est plus largement utilisée dans tous les domaines de la vie.
Chauffage local de la surface de la pièce à l'aide du procédé de traitement thermique par courant induit. Ce procédé de traitement thermique est généralement utilisé pour le durcissement superficiel, mais il peut également être utilisé pour le recuit ou le revenu partiel, et parfois aussi pour la trempe et le revenu globaux. Au début des années 1930, les États-Unis et l'Union soviétique ont appliqué la méthode de chauffage par induction pour le durcissement superficiel des pièces. Avec le développement industriel, le chauffage par induction et la technologie du traitement thermique continuent de s'améliorer et d'élargir leur champ d'application.
Principes de base : la pièce à usiner entre dans l'inducteur (bobine), et lorsque les capteurs passent dans le courant alternatif d'une certaine fréquence, un champ magnétique alternatif est généré autour. L'effet d'induction électromagnétique du champ magnétique alternatif fait que le courant d'induction de la pièce généré à l'intérieur d'un vortex ─ ─ fermé. Les courants induits sont très inégalement répartis dans la section transversale de la pièce, une forte densité de courant de la surface de la pièce, l'intérieur diminue progressivement, ce phénomène est appelé l'effet de peau. La forte densité de courant de l'énergie de surface de la pièce se transforme en énergie thermique, de sorte que la température de la couche superficielle augmente, c'est-à-dire qu'il y a chauffage de la surface. La fréquence du courant est plus élevée, la densité de courant de la surface de la pièce et le différentiel interne sont plus importants, la couche chauffante est plus fine. Refroidissement rapide, la température de la couche chauffante dépasse la température du point critique de durcissement de la surface de l'acier.
Classification : selon la fréquence du courant alternatif, le chauffage par induction et le traitement thermique sont divisés en UHF, HF, RF, MF, fréquence de travail.
(1) Traitement de chauffage par induction à ultra-haute fréquence : la fréquence du courant peut atteindre 27 MHz, la couche chauffante est extrêmement fine (environ 0,15 mm seulement) et peut être utilisée pour des formes complexes telles que les scies circulaires et le durcissement de la surface des pièces à usiner.
② Le traitement thermique par chauffage par induction à haute fréquence est généralement utilisé à une fréquence de 200 à 300 kHz, la profondeur de la couche chauffante est de 0,5 à 2 mm. Il peut être utilisé pour l'engrenage, le manchon de cylindre, la came, l'arbre et d'autres parties de la trempe superficielle.
③Le traitement thermique par radio induction avec une fréquence de courant de 20 à 30 kHz, avec un courant induit super audio pour le chauffage des engrenages de petit module, la couche chauffante suit grossièrement la distribution du profil de la dent, le feu pur est plus performant.
4 MF (Medium Frequency) chauffage par induction du traitement thermique utilisant la fréquence du courant est généralement de 2,5 à 10 kHz, la profondeur de la couche chauffante est de 2 à 8 mm, et plus pour les engrenages à grand module, ayant un arbre de plus grand diamètre et le laminage à froid de la pièce telle que le durcissement de surface.
⑤ power frequency induction heating heat treatment used in the current frequency of 50 to 60 Hz, the depth of the heating layer is 10 to 15 mm, can be used for the surface hardening of large workpieces.
Caractéristiques et application : Le principal avantage du chauffage par induction : ① la déformation de la pièce à chauffer est faible, la consommation d'énergie est faible. La pollution ②. ③ vitesse de chauffage, oxydation de la surface de la pièce et décarbonisation plus légère. La couche de durcissement de la surface peut être ajustée selon les besoins, facile à contrôler. (5) L'équipement de chauffage peut être installé dans la ligne de production de traitement mécanique, facile à réaliser la mécanisation et l'automatisation, facile à gérer, et peut réduire le transport, économiser la main d'œuvre, améliorer l'efficacité de la production. ⑥ La couche durcie de martensite est plus petite, la dureté, la résistance et la ténacité sont plus élevées. ⑦ durcissement de la surface de la pièce, plus grande compression de la contrainte interne, plus grande capacité de rupture anti-fatigue de la pièce.
Le chauffage par induction traitement thermique a également quelques inconvénients ou inconvénients. Par rapport à la trempe à la flamme, l'équipement de chauffage par induction est plus complexe, l'adaptabilité est faible et il est difficile de garantir la qualité de certaines formes complexes de la pièce à usiner.
Le chauffage par induction est plus complexe, le coût des intrants est relativement élevé, l'interchangeabilité et l'adaptabilité de la bobine d'induction (inducteur) sont médiocres, et il n'est pas possible de l'utiliser pour certaines formes complexes de pièces.
Mais il est évident que les avantages l'emportent sur les inconvénients.
Par conséquent, le chauffage par induction est un meilleur choix pour l'industrie métallurgique pour remplacer le chauffage au charbon, le chauffage au pétrole, le chauffage au gaz, la cuisinière électrique, le chauffage au four électrique et d'autres méthodes de chauffage.
Applications: Le chauffage par induction est largement utilisé pour le durcissement de la surface des engrenages, des arbres, des vilebrequins, des cames, des rouleaux, etc. de la pièce à usiner, le but étant d'améliorer la résistance à l'abrasion et la capacité de rupture anti-fatigue de ces artefacts. L'essieu arrière d'une automobile utilisant le durcissement de surface par chauffage par induction, les cycles de charge de conception de la fatigue augmentent d'environ 10 fois par rapport à la trempe et au revenu. La trempe superficielle par chauffage par induction du matériau de la pièce à usiner se fait généralement dans l'acier au carbone. Afin de répondre aux besoins spécifiques de certaines pièces à usiner, des aciers à faible trempabilité ont été développés pour la trempe superficielle par chauffage par induction. Les pièces en acier à haute teneur en carbone et en fonte peuvent également être utilisées pour la trempe superficielle par chauffage par induction. Le milieu de trempe est généralement de l'eau ou une solution polymère.
Equipement: Équipement de traitement thermique par induction équipement d'alimentation, machine de trempe et capteur. Le rôle principal de l'appareil d'alimentation est d'assurer une fréquence de sortie appropriée du courant alternatif. Le tube d'alimentation en courant à haute fréquence est un générateur à haute fréquence et deux inverseurs SCR. Les groupes électrogènes à courant alternatif. L'alimentation générale ne peut produire qu'une fréquence de courant, certains équipements peuvent changer la fréquence du courant, directement avec la fréquence du courant de 50 Hz du chauffage par induction.
La sélectionLe choix de l'appareil de chauffage par induction se fait en fonction de la profondeur de la pièce et de la couche à chauffer. Pour chauffer la couche profonde de la pièce, il convient d'utiliser un appareil d'alimentation à basse fréquence ; pour chauffer la couche peu profonde de la pièce, il convient d'utiliser un appareil d'alimentation à haute fréquence. Les autres conditions de l'alimentation électrique sont la puissance de l'appareil. Si la surface de chauffe augmente, la puissance électrique requise augmente en conséquence. Lorsque la surface de chauffage est trop grande ou que l'alimentation électrique est insuffisante, la méthode peut être chauffée en continu, de sorte que le mouvement relatif de la pièce et du capteur, le chauffage avant, le refroidissement arrière. Mais la meilleure solution consiste à chauffer toute la surface de chauffe. Cela permet d'utiliser la chaleur résiduelle de la section centrale de la pièce, de sorte que la couche superficielle trempée puisse être tempérée, ce qui simplifie le processus et permet également d'économiser de l'énergie.
Le rôle principal du machine de chauffage par induction est le positionnement de la pièce et le mouvement nécessaire. Elle doit également être accompagnée d'un dispositif de trempe. Les machines de trempe peuvent être divisées en machines-outils standard et en machines-outils spéciales, les premières s'appliquant aux pièces générales, qui conviennent à la production en masse de pièces complexes.
Afin de garantir la qualité du traitement thermique et d'améliorer l'efficacité thermique, il est nécessaire de concevoir et de fabriquer des capteurs appropriés en fonction de la forme de la pièce et des exigences. Capteur commun chauffant la surface extérieure du capteur, capteur chauffant le trou intérieur, capteur de chaleur plan, capteur chauffant universel, un type spécial de capteur chauffant, un type unique de capteurs chauffants, le capteur chauffant composite, le four de fusion.