Czym jest proces indukcyjnej obróbki cieplnej powierzchni?
Ogrzewanie indukcyjne to proces obróbki cieplnej, który umożliwia bardzo ukierunkowane nagrzewanie metali za pomocą indukcji elektromagnetycznej. Proces ten opiera się na indukowanych prądach elektrycznych w materiale w celu wytworzenia ciepła i jest preferowaną metodą stosowaną do łączenia, utwardzania lub zmiękczania metali lub innych materiałów przewodzących. W nowoczesnych procesach produkcyjnych ta forma obróbki cieplnej oferuje korzystne połączenie szybkości, spójności i kontroli. Chociaż podstawowe zasady są dobrze znane, nowoczesne postępy w technologii półprzewodnikowej sprawiły, że proces ten jest niezwykle prostą, opłacalną metodą ogrzewania w zastosowaniach obejmujących łączenie, obróbkę, ogrzewanie i testowanie materiałów. 
Indukcyjna obróbka cieplna, dzięki wysoce kontrolowanemu wykorzystaniu elektrycznie podgrzewanej cewki, pozwala wybrać najlepsze właściwości fizyczne nie tylko dla każdej metalowej części - ale także dla każdej sekcji tej metalowej części. Hartowanie indukcyjne może nadać doskonałą trwałość czopom łożyskowym i sekcjom wału bez poświęcania plastyczności niezbędnej do przenoszenia obciążeń udarowych i wibracji. Można hartować wewnętrzne powierzchnie łożysk i gniazda zaworów w skomplikowanych częściach bez powodowania problemów z odkształceniami. Oznacza to, że można hartować lub wyżarzać określone obszary w celu uzyskania trwałości i plastyczności w sposób, który najlepiej zaspokoi potrzeby użytkownika.
Korzyści z usług indukcyjnej obróbki cieplnej
- Ukierunkowana obróbka cieplna Hartowanie powierzchniowe zachowuje pierwotną plastyczność rdzenia, jednocześnie hartując obszar części o wysokim stopniu zużycia. Utwardzony obszar jest dokładnie kontrolowany pod względem głębokości, szerokości, lokalizacji i twardości.
- Zoptymalizowana spójność Eliminacja niespójności i problemów jakościowych związanych z ogrzewaniem otwartym płomieniem, palnikiem i innymi metodami. Po prawidłowym skalibrowaniu i skonfigurowaniu systemu nie ma zgadywania ani zmienności; wzór ogrzewania jest powtarzalny i spójny. Dzięki nowoczesnym systemom półprzewodnikowym, precyzyjna kontrola temperatury zapewnia jednolite wyniki.
- Maksymalna produktywność Szybkość produkcji można zmaksymalizować, ponieważ ciepło jest wytwarzane bezpośrednio i natychmiastowo (>2000º F. w < 1 sekundę) wewnątrz części. Uruchomienie jest praktycznie natychmiastowe; nie jest wymagany cykl rozgrzewania ani schładzania.
- Lepsza jakość produktu Części nigdy nie wchodzą w bezpośredni kontakt z płomieniem lub innym elementem grzewczym; ciepło jest indukowane w samej części przez zmienny prąd elektryczny. W rezultacie wypaczenie produktu, zniekształcenia i liczba odrzutów są zminimalizowane.
- Zmniejszone zużycie energii Masz dość rosnących rachunków za media? Ten wyjątkowo energooszczędny proces przekształca do 90% zużytej energii w użyteczne ciepło; piece wsadowe mają zazwyczaj wydajność energetyczną na poziomie zaledwie 45%. Nie są wymagane żadne cykle rozgrzewania ani schładzania, więc straty ciepła w trybie gotowości są ograniczone do absolutnego minimum.
- Przyjazny dla środowiska Spalanie tradycyjnych paliw kopalnych jest niepotrzebne, co skutkuje czystym, niezanieczyszczającym procesem, który pomaga chronić środowisko.
Czym jest ogrzewanie indukcyjne?
Ogrzewanie indukcyjne to bezdotykowa metoda ogrzewania ciał, które pochłaniają energię ze zmiennego pola magnetycznego generowanego przez cewkę indukcyjną (induktor).
Istnieją dwa mechanizmy pochłaniania energii:
- generowanie prądów wirowych wewnątrz ciała, które powodują nagrzewanie z powodu oporu elektrycznego materiału ciała
- nagrzewanie histerezowe (TYLKO dla materiałów magnetycznych!) spowodowane tarciem mikroobjętości magnetycznych (domen), które obracają się zgodnie z orientacją zewnętrznego pola magnetycznego
Zasada działania ogrzewania indukcyjnego
Łańcuch zjawisk:
- Zasilanie ogrzewania indukcyjnego dostarcza prąd (I1) do cewki indukcyjnej
- Prądy cewki (amperozwoje) generują pole magnetyczne. Linie pola są zawsze zamknięte (prawo natury!) i każda linia biegnie wokół źródła prądu - zwojów cewki i przedmiotu obrabianego.
- Zmienne pole magnetyczne przepływające przez przekrój części (sprzężone z częścią) indukuje napięcie w części
- Indukowane napięcie tworzy prądy wirowe (I2) w części płynącej w kierunku przeciwnym do prądu cewki, jeśli to możliwe
- Prądy wirowe generują 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 w ciągu sekundy.
Iloczyn prądu i napięcia daje wartość mocy chwilowej (p = i x u), która oscyluje między zasilaczem a cewką. Można powiedzieć, że moc jest częściowo pochłaniana (moc czynna) i częściowo odbijana (moc bierna) przez cewkę. Bateria kondensatorów służy do odciążenia generatora od mocy biernej. Kondensatory odbierają moc bierną z cewki i wysyłają ją z powrotem do cewki, podtrzymując oscylacje.
Obwód "cewka-transformator-kondensatory" nazywany jest obwodem rezonansowym lub zbiornikowym.
