Perché scegliere il riscaldamento a induzione e quali sono i suoi vantaggi
Perché scegliere il riscaldamento a induzione rispetto a quello a convezione, radiante, a fiamma libera o a un altro metodo di riscaldamento? Ecco un breve riassunto dei principali vantaggi che il moderno riscaldamento a induzione allo stato solido offre alla produzione snella:
Consistenza ottimizzata
Il riscaldamento a induzione elimina le incongruenze e i problemi di qualità associati al riscaldamento a fiamma libera, a torcia e ad altri metodi. Una volta che il sistema è stato calibrato e impostato correttamente, non ci sono congetture o variazioni; il modello di riscaldamento è ripetibile e coerente. Con i moderni sistemi a stato solido, il controllo preciso della temperatura fornisce risultati uniformi; l'alimentazione può essere attivata o disattivata istantaneamente. Con il controllo della temperatura ad anello chiuso, i sistemi avanzati di riscaldamento a induzione sono in grado di misurare la temperatura di ogni singolo pezzo. È possibile stabilire velocità specifiche di rampa di salita, di mantenimento e di discesa e registrare i dati per ogni pezzo in funzione.
Produttività massimizzata
I ritmi di produzione possono essere massimizzati perché l'induzione funziona in modo così rapido; il calore si sviluppa direttamente e istantaneamente (>2000º F. in < 1 secondo) all'interno del pezzo. L'avvio è praticamente istantaneo; non è necessario alcun ciclo di riscaldamento o raffreddamento. Il processo di riscaldamento a induzione può essere completato in produzione, accanto alla macchina di formatura a freddo o a caldo, invece di inviare lotti di pezzi a un'area forno remota o a un subappaltatore. Ad esempio, un processo di brasatura o saldatura che in precedenza richiedeva un approccio di riscaldamento a lotti fuori linea, che richiedeva molto tempo, può ora essere sostituito da un sistema di produzione a flusso continuo di un pezzo.
Miglioramento della qualità dei prodotti
Con l'induzione, il pezzo da riscaldare non entra mai in contatto diretto con una fiamma o un altro elemento riscaldante; il calore viene indotto all'interno del pezzo stesso dalla corrente elettrica alternata. Di conseguenza, le deformazioni e gli scarti del prodotto sono ridotti al minimo. Per ottenere la massima qualità del prodotto, il pezzo può essere isolato in una camera chiusa con atmosfera sottovuoto, inerte o riducente per eliminare gli effetti dell'ossidazione.
Durata prolungata dell'apparecchio
Il riscaldamento a induzione fornisce rapidamente un calore specifico a zone molto piccole del pezzo, senza riscaldare le parti circostanti. In questo modo si prolunga la durata dell'attrezzatura e dell'impianto meccanico.
Ecocompatibile
I sistemi di riscaldamento a induzione non bruciano i tradizionali combustibili fossili; l'induzione è un processo pulito e non inquinante che contribuisce a proteggere l'ambiente. Un sistema a induzione migliora le condizioni di lavoro dei dipendenti, eliminando fumi, calore residuo, emissioni nocive e rumori forti. Il riscaldamento è sicuro ed efficiente, senza fiamme libere che possano mettere in pericolo l'operatore o oscurare il processo. I materiali non conduttivi non vengono intaccati e possono essere collocati in prossimità della zona di riscaldamento senza subire danni.
Consumo energetico ridotto
Stanchi dell'aumento delle bollette? Questo processo, unico nel suo genere per efficienza energetica, converte in calore utile fino a 90% dell'energia spesa; i forni a lotti hanno in genere un'efficienza energetica di soli 45%. Inoltre, poiché l'induzione non richiede cicli di riscaldamento o raffreddamento, le perdite di calore in stand-by sono ridotte al minimo. La ripetibilità e la coerenza del processo di induzione lo rendono altamente compatibile con i sistemi automatizzati ad alta efficienza energetica.
Induzione ad alta frequenza macchine e tecnologia di riscaldamento a induzione è attualmente la più alta efficienza di riscaldamento dei materiali metallici, la velocità più veloce e il basso consumo energetico di protezione ambientale. È stato ampiamente utilizzato in vari settori industriali per la lavorazione termica del materiale metallico, il trattamento termico, il montaggio a caldo e la saldatura, il processo di fusione. Può non solo riscaldare il pezzo in lavorazione nel suo complesso, ma anche sulla rilevanza del riscaldamento locale del pezzo; in profondità attraverso il calore del pezzo può essere realizzato, per concentrarsi solo sulla sua superficie, il riscaldamento superficiale; non solo il riscaldamento diretto del materiale metallico, ma anche sul materiale non metallico riscaldamento indiretto. E così via. Pertanto, la tecnologia di riscaldamento a induzione è più ampiamente utilizzata in tutti i settori della vita.
Riscaldamento locale della superficie del pezzo con il processo di trattamento termico a corrente indotta. Questo processo di trattamento termico è comunemente utilizzato per la tempra superficiale, ma può anche essere utilizzato per la ricottura parziale o il rinvenimento, e talvolta anche per la tempra generale e il rinvenimento. All'inizio degli anni '30, gli Stati Uniti e l'Unione Sovietica hanno applicato il metodo di riscaldamento a induzione per la tempra superficiale delle parti. Con lo sviluppo industriale, il riscaldamento a induzione, la tecnologia di trattamento termico continua a migliorare, continuando ad ampliare la gamma di applicazioni.
Principi di base: il pezzo da lavorare nell'induttore (bobina), e quando i sensori passano nella corrente alternata di una certa frequenza, il campo magnetico alternato è generato intorno. L'effetto di induzione elettromagnetica del campo magnetico alternato fa sì che la corrente di induzione del pezzo generata all'interno di un vortice chiuso. Le correnti indotte sono distribuite in modo molto disomogeneo nella sezione trasversale del pezzo, un'alta densità di corrente della superficie del pezzo, l'interno diminuisce gradualmente, questo fenomeno è chiamato effetto pelle. L'alta densità di corrente della superficie del pezzo si trasforma in energia termica, con conseguente aumento della temperatura dello strato superficiale, ovvero il riscaldamento della superficie. La frequenza di corrente è maggiore, la densità di corrente della superficie del pezzo e il differenziale interno è maggiore, lo strato di riscaldamento è più sottile. Il raffreddamento rapido consente di raggiungere la temperatura dello strato riscaldante oltre la temperatura del punto critico della tempra superficiale dell'acciaio.
Classificazione: in base alla frequenza della corrente alternata, il riscaldamento a induzione e il trattamento termico si dividono in UHF, HF, RF, MF, frequenza di lavoro.
(1) trattamento di riscaldamento a induzione ad altissima frequenza utilizzato con una frequenza di corrente fino a 27 MHz, lo strato riscaldante è estremamente sottile, solo circa 0,15 mm, può essere utilizzato per forme complesse come seghe circolari e indurimento superficiale di pezzi sottili.
Il trattamento termico ad induzione ad alta frequenza è solitamente utilizzato con una frequenza di 200-300 kHz, la profondità dello strato riscaldante è di 0,5-2 mm e può essere utilizzato per l'ingranaggio, il manicotto del cilindro, la camma, l'albero e altre parti della superficie di tempra.
Il trattamento termico di riscaldamento a induzione radiofonica con una frequenza di corrente da 20 a 30 kHz, con un riscaldamento di ingranaggi di piccolo modulo a corrente indotta super audio, lo strato di riscaldamento si estende approssimativamente lungo la distribuzione del profilo del dente, il fuoco puro offre prestazioni migliori.
4 Il riscaldamento a induzione a media frequenza (MF) del trattamento termico utilizza una frequenza di corrente generalmente compresa tra 2,5 e 10 kHz, la profondità dello strato riscaldante è compresa tra 2 e 8 mm, e più per gli ingranaggi di grande modulo, con un albero di diametro maggiore e il rullo a freddo del pezzo in lavorazione come la tempra superficiale.
Trattamento termico a induzione a frequenza di potenza utilizzato con una frequenza di 50-60 Hz, la profondità dello strato riscaldante è di 10-15 mm e può essere utilizzato per l'indurimento superficiale di pezzi di grandi dimensioni.
Caratteristiche e applicazione: Il vantaggio principale del riscaldamento a induzione: ① avendo una deformazione complessiva del pezzo da riscaldare è piccolo, piccolo consumo di energia. L'inquinamento ②. Velocità di riscaldamento ③, l'ossidazione superficiale del pezzo e decarbonizzazione più leggero. Lo strato indurito in superficie può essere regolato in base alle esigenze, facile da controllare. (5) L'apparecchiatura di riscaldamento può essere installata nella linea di produzione della lavorazione meccanica, facile da realizzare per la meccanizzazione e l'automazione, facile da gestire, e può ridurre il trasporto, risparmiare manodopera, migliorare l'efficienza produttiva. Lo strato indurito di martensite è più piccolo, la durezza, la resistenza, la tenacità sono più elevate. L'indurimento superficiale della superficie del pezzo in lavorazione comporta un maggiore stress interno da compressione, una maggiore capacità di rottura anti-fatica del pezzo in lavorazione.
Il trattamento termico con riscaldamento a induzione ha anche alcuni svantaggi o svantaggi. Rispetto alla tempra a fiamma, le apparecchiature per il riscaldamento a induzione sono più complesse e l'adattabilità è scarsa, difficile garantire la qualità di alcuni pezzi di forma complessa.
Il riscaldatore a induzione è più complesso, una volta che il costo degli input è relativamente alto, l'intercambiabilità e l'adattabilità della bobina di induzione (induttore) è scarsa, non può essere utilizzato per alcune forme complesse del pezzo da lavorare.
Ma ovviamente i vantaggi sono superiori agli svantaggi.
Pertanto, il riscaldamento a induzione è una scelta migliore per la lavorazione dei metalli per sostituire il riscaldamento a carbone, il riscaldamento a olio, il riscaldamento a gas, la cucina elettrica, il riscaldamento del forno elettrico e altri metodi di riscaldamento.
Applicazioni: Il riscaldamento a induzione è ampiamente utilizzato per l'indurimento superficiale di ingranaggi, alberi, alberi a gomito, camme, rulli, ecc. del pezzo da lavorare, allo scopo di migliorare la resistenza all'abrasione e la capacità di rottura anti-fatica di questi manufatti. L'asse posteriore di un'automobile che utilizza il riscaldamento a induzione per la tempra superficiale, aumenta i cicli di carico a fatica di circa 10 volte rispetto a quelli temprati e rinvenuti. L'indurimento superficiale per riscaldamento a induzione del materiale del pezzo è generalmente in acciaio al carbonio. Per soddisfare le esigenze particolari di alcuni pezzi è stata sviluppata una tempra superficiale a induzione dedicata agli acciai a bassa temprabilità. Anche i pezzi in acciaio ad alto tenore di carbonio e ghisa possono essere utilizzati per la tempra superficiale con riscaldamento a induzione. Il mezzo di tempra è comunemente l'acqua o la soluzione polimerica.
Attrezzatura: Apparecchiature per il trattamento termico a induzione, macchine di tempra e sensori. Il ruolo principale dell'apparecchiatura di alimentazione è l'adeguata frequenza di uscita della corrente alternata. Il tubo di alimentazione della corrente ad alta frequenza è un generatore ad alta frequenza e due inverter SCR. Gruppi generatori di corrente IF. L'alimentazione generale può emettere solo una corrente di frequenza, alcune apparecchiature possono cambiare la frequenza di corrente, direttamente con la frequenza di alimentazione a 50 Hz del riscaldamento a induzione.
SelezioneLa profondità del dispositivo di riscaldamento a induzione e il pezzo da lavorare richiedono uno strato di riscaldamento. Per riscaldare lo strato profondo del pezzo, utilizzare l'apparato di alimentazione a bassa frequenza; per riscaldare lo strato superficiale del pezzo, utilizzare l'apparato di alimentazione ad alta frequenza. Selezionare altre condizioni di alimentazione è la potenza del dispositivo. Se la superficie di riscaldamento aumenta, la potenza elettrica richiesta aumenta di conseguenza. Quando la superficie di riscaldamento è troppo grande, o quando l'alimentazione elettrica è insufficiente, il metodo può essere continuamente riscaldato, in modo che il movimento relativo del pezzo e il sensore, il riscaldamento anteriore, dietro il raffreddamento. Ma il metodo migliore è quello di riscaldare l'intera superficie di riscaldamento. In questo modo è possibile utilizzare il calore residuo della sezione centrale del pezzo da lavorare, in modo che lo strato superficiale temprato sia temperato in modo da semplificare il processo e risparmiare energia.
Il ruolo principale del macchina per il riscaldamento a induzione è il posizionamento del pezzo e il movimento necessario. Deve inoltre essere accompagnata dal dispositivo di tempra. La macchina di tempra può essere suddivisa in macchine utensili standard e macchine utensili speciali; la prima si applica al pezzo generale, adatto alla produzione di massa di pezzi complessi.
Il riscaldamento induttivo del trattamento termico, al fine di garantire la qualità del trattamento termico e di migliorare l'efficienza termica, è necessario in base alla forma del pezzo e ai requisiti, progettare e produrre sensori appropriati. Sensore comune di riscaldamento della superficie esterna del sensore, sensore di riscaldamento del foro interno sensore di calore piano, sensore di riscaldamento universale, un tipo speciale di sensore di riscaldamento, un singolo tipo di sensori di riscaldamento, il sensore composito riscaldato, forno di fusione.