Porquê escolher o aquecimento por indução e quais são as suas vantagens
Porquê escolher o aquecimento indutivo em vez do aquecimento por convecção, radiante, chama aberta ou outro método de aquecimento? Aqui está um breve resumo das principais vantagens que o moderno aquecimento indutivo de estado sólido oferece para a produção enxuta:
Consistência optimizada
O aquecimento por indução elimina as inconsistências e os problemas de qualidade associados à chama aberta, ao aquecimento por maçarico e a outros métodos. Uma vez que o sistema esteja corretamente calibrado e configurado, não há trabalho de adivinhação ou variação; o padrão de aquecimento é repetível e consistente. Com os modernos sistemas de estado sólido, o controlo preciso da temperatura proporciona resultados uniformes; a energia pode ser ligada ou desligada instantaneamente. Com o controlo de temperatura em circuito fechado, os sistemas avançados de aquecimento por indução têm a capacidade de medir a temperatura de cada peça individual. Podem ser estabelecidas taxas específicas de subida, manutenção e descida de rampa e os dados podem ser registados para cada peça que é executada.
Produtividade maximizada
As taxas de produção podem ser maximizadas porque a indução funciona muito rapidamente; o calor é desenvolvido direta e instantaneamente (>2000º F. em <1 segundo) no interior da peça. O arranque é praticamente instantâneo; não é necessário qualquer ciclo de aquecimento ou arrefecimento. O processo de aquecimento indutivo pode ser concluído no chão de fábrica, junto à máquina de conformação a frio ou a quente, em vez de enviar lotes de peças para uma área de forno remota ou para um subcontratante. Por exemplo, um processo de brasagem ou soldadura que anteriormente exigia uma abordagem de aquecimento de lotes demorada e fora de linha pode agora ser substituído por um sistema de fabrico contínuo de fluxo de uma peça.
Melhoria da qualidade do produto
Com a indução, a peça a ser aquecida nunca entra em contacto direto com uma chama ou outro elemento de aquecimento; o calor é induzido dentro da própria peça por corrente eléctrica alternada. Como resultado, o empeno do produto, a distorção e as taxas de rejeição são minimizadas. Para obter a máxima qualidade do produto, a peça pode ser isolada numa câmara fechada com vácuo, atmosfera inerte ou redutora para eliminar os efeitos da oxidação.
Vida útil prolongada da luminária
O aquecimento por indução fornece rapidamente calor específico a áreas muito pequenas da sua peça, sem aquecer quaisquer peças circundantes. Isto prolonga a vida útil da fixação e da configuração mecânica.
Ambientalmente correto
Os sistemas de aquecimento por indução não queimam combustíveis fósseis tradicionais; a indução é um processo limpo e não poluente que ajuda a proteger o ambiente. Um sistema de indução melhora as condições de trabalho dos seus empregados, eliminando o fumo, o calor residual, as emissões nocivas e o ruído elevado. O aquecimento é seguro e eficiente, sem chama aberta que ponha em perigo o operador ou obscureça o processo. Os materiais não condutores não são afectados e podem ser colocados nas proximidades da zona de aquecimento sem serem danificados.
Redução do consumo de energia
Cansado do aumento das facturas de serviços públicos? Este processo de eficiência energética única converte até 90% da energia gasta em calor útil; os fornos de lote têm geralmente uma eficiência energética de apenas 45%. E como a indução não requer nenhum ciclo de aquecimento ou arrefecimento, as perdas de calor em stand-by são reduzidas ao mínimo. A repetibilidade e a consistência do processo de indução tornam-no altamente compatível com sistemas automatizados energeticamente eficientes.
Indução de alta frequência máquinas e tecnologia de aquecimento por indução é atualmente a maior eficiência de aquecimento dos materiais metálicos, a velocidade mais rápida e o baixo consumo de energia da proteção ambiental. Tem sido amplamente utilizado em várias indústrias no processamento térmico do material metálico, tratamento térmico, montagem e soldadura a quente, processo de fusão. Pode não só aquecer a peça de trabalho como um todo, mas também sobre a relevância do aquecimento local da peça de trabalho; profundamente através do calor da peça de trabalho pode ser realizado, para se concentrar apenas na sua superfície, o aquecimento da superfície; não só o aquecimento direto do material metálico, mas também no aquecimento indireto do material não metálico. E assim por diante. Assim, a tecnologia de aquecimento por indução é mais amplamente utilizada em todos os sectores da vida.
Aquecimento local da superfície da peça de trabalho com o processo de tratamento térmico por corrente induzida. Este processo de tratamento térmico é normalmente utilizado no endurecimento de superfícies, mas também pode ser utilizado para recozimento ou têmpera parcial e, por vezes, para têmpera e revenido global. No início da década de 1930, os Estados Unidos e a União Soviética aplicaram o método de aquecimento por indução para o endurecimento superficial de peças. Com o desenvolvimento industrial, o aquecimento por indução, a tecnologia de tratamento térmico continua a melhorar, continua a alargar o leque de aplicações.
Princípios básicos: a peça de trabalho no indutor (bobina), e quando os sensores passam para a corrente alternada de uma certa frequência, o campo magnético alternado é gerado ao redor. O efeito de indução eletromagnética do campo magnético alternado de modo que a corrente de indução da peça de trabalho gerada dentro de um vórtice ─ ─ fechado. As correntes induzidas são distribuídas de forma muito desigual na seção transversal da peça de trabalho, uma alta densidade de corrente da superfície da peça de trabalho, o interior diminui gradualmente, esse fenômeno é chamado de efeito de pele. A alta densidade de corrente da energia da superfície da peça de trabalho em energia térmica, de modo que a temperatura da camada superficial é aumentada, ou seja, o aquecimento da superfície. A frequência da corrente é mais elevada, a densidade da corrente da superfície da peça de trabalho e o diferencial interno é maior, a camada de aquecimento é mais fina. Arrefecimento rápido, a temperatura da camada de aquecimento acima da temperatura do ponto crítico do endurecimento da superfície do aço pode ser alcançada.
Classificação: de acordo com a frequência da corrente alternada, o aquecimento por indução e o tratamento térmico dividem-se em UHF, HF, RF, MF, frequência de trabalho.
(1) tratamento de aquecimento por indução de frequência ultra-alta utilizado na frequência atual até 27 MHz, a camada de aquecimento é extremamente fina, apenas cerca de 0,15 mm, pode ser utilizada para formas complexas, tais como serras circulares e endurecimento de superfícies finas de peças de trabalho.
② o tratamento térmico de aquecimento por indução de alta frequência é geralmente usado na frequência atual de 200 a 300 kHz, a profundidade da camada de aquecimento é de 0.5 a 2 mm pode ser usada para a engrenagem, luva do cilindro, came, eixo e outras partes da superfície têmpera.
③O tratamento térmico de aquecimento por indução de rádio com a frequência atual de 20 a 30 kHz, com um aquecimento de engrenagem de pequeno módulo de corrente induzida por super áudio, a camada de aquecimento aproximadamente ao longo da distribuição do perfil do dente, o melhor desempenho do fogo puro.
4 O aquecimento por indução MF (Frequência média) do tratamento térmico utilizando a frequência atual é geralmente de 2,5 a 10 kHz, a profundidade da camada de aquecimento é de 2 a 8 mm, e mais para engrenagens de grande módulo, com um eixo de maior diâmetro e laminagem a frio da peça de trabalho, como o endurecimento da superfície.
⑤ tratamento térmico de aquecimento por indução de frequência de energia usado na frequência atual de 50 a 60 Hz, a profundidade da camada de aquecimento é de 10 a 15 mm, pode ser usada para o endurecimento da superfície de peças grandes.
Caraterísticas e aplicação: A principal vantagem do aquecimento por indução: ① ter a deformação geral da peça de aquecimento é pequena, pequeno consumo de energia. A poluição ②. ③ velocidade de aquecimento, a oxidação da superfície da peça de trabalho e descarbonização mais leve. ④ camada endurecida de superfície pode ser ajustada conforme necessário, fácil de controlar. (5) o equipamento de aquecimento pode ser instalado na linha de produção de processamento mecânico, fácil de realizar mecanização e automação, fácil de gerenciar, e pode reduzir o transporte, economizando mão de obra, melhorar a eficiência da produção. ⑥ camada endurecida martensita menor, dureza, resistência, tenacidade, são maiores. ⑦ endurecimento da superfície da peça de trabalho maior tensão interna de compressão, maior capacidade de quebra anti-fadiga da peça de trabalho.
O aquecimento por indução tratamento térmico também tem alguns inconvenientes ou desvantagens. Em comparação com o endurecimento por chama, o equipamento de aquecimento por indução é mais complexo e a adaptabilidade é fraca, sendo difícil garantir a qualidade de algumas das formas complexas da peça de trabalho.
O aquecedor por indução é mais complexo, uma vez que o custo dos factores de produção é relativamente elevado, a permutabilidade e a adaptabilidade da bobina de indução (indutor) é fraca, não pode ser utilizada para algumas formas complexas da peça de trabalho.
Mas, obviamente, as vantagens superaram as desvantagens.
Por conseguinte, o aquecimento por indução é a melhor escolha para a metalurgia, substituindo o aquecimento a carvão, o aquecimento a óleo, o aquecimento a gás, o fogão elétrico, o aquecimento do forno elétrico e outros métodos de aquecimento.
Aplicações: O aquecimento por indução é amplamente utilizado para o endurecimento da superfície das engrenagens, eixos, virabrequins, cames, rolos, etc. da peça de trabalho, o objetivo é melhorar a resistência à abrasão e a capacidade de quebra anti-fadiga desses artefatos. Eixo traseiro de automóvel utilizando o endurecimento superficial por aquecimento por indução, os ciclos de carga de projeto de fadiga aumentam cerca de 10 vezes mais do que os temperados e revenidos. O endurecimento superficial por aquecimento por indução do material da peça de trabalho é geralmente no aço carbono. A fim de satisfazer as necessidades especiais de algumas peças, foi desenvolvido um sistema de endurecimento superficial por aquecimento por indução para aço de baixa temperabilidade. As peças de aço com elevado teor de carbono e de ferro fundido também podem ser utilizadas para o endurecimento superficial por aquecimento por indução. O meio de têmpera é geralmente água ou solução de polímero.
Equipamento: Equipamento de tratamento térmico por indução Equipamento de alimentação eléctrica, máquina de têmpera e sensor. O papel principal do aparelho de alimentação eléctrica é a frequência de saída adequada da corrente alternada. O gerador de alta frequência do tubo de alimentação de corrente de alta frequência e dois inversores SCR. Grupos geradores de corrente IF. A fonte de alimentação geral só pode produzir uma corrente de frequência, alguns equipamentos podem alterar a frequência da corrente, diretamente com o aquecimento por indução da corrente de frequência de alimentação de 50 Hz.
Seleção: a profundidade da seleção do dispositivo de aquecimento por indução e a peça de trabalho requerem uma camada de aquecimento. Aquecimento da camada profunda da peça de trabalho, utilizando o atual aparelho de alimentação de baixa frequência; a camada de aquecimento rasa da peça de trabalho, o atual aparelho de alimentação de alta frequência deve ser utilizado. Selecionar outras condições da fonte de alimentação é a potência do dispositivo. A área da superfície de aquecimento aumenta, a potência eléctrica exigida pelo aumento correspondente. Quando a área da superfície de aquecimento é demasiado grande, ou quando a fonte de alimentação é insuficiente, o método pode ser continuamente aquecido, de modo a que o movimento relativo da peça de trabalho e do sensor, o aquecimento frontal, atrás do arrefecimento. Mas o melhor, ou todo o aquecimento da superfície de aquecimento. Isto pode utilizar o calor residual da secção central da peça de trabalho para que a camada superficial endurecida seja temperada, de modo a que o processo seja simplificado, poupando também energia.
O principal papel do máquina de aquecimento por indução é o posicionamento da peça de trabalho e o movimento necessário. Também deve ser acompanhada pelo dispositivo de meios de têmpera. A máquina de têmpera pode ser dividida em máquinas-ferramentas padrão e máquinas-ferramentas especiais, a primeira aplica-se à peça de trabalho geral, que é adequada para a produção em massa de peças de trabalho complexas.
O aquecimento indutivo do tratamento térmico, a fim de garantir a qualidade do tratamento térmico e melhorar a eficiência térmica, é necessário, de acordo com a forma da peça de trabalho e os requisitos, conceber e fabricar sensores adequados à estrutura. Sensor comum de aquecimento da superfície exterior do sensor, sensor de aquecimento do orifício interior, sensor de calor plano, sensor de aquecimento universal, um tipo especial de sensor de aquecimento, um tipo único de sensores de aquecimento, o sensor aquecido composto, forno de fundição.