Tratarea termică prin inducție Proces de suprafață

Ce este procesul de tratare termică prin inducție a suprafeței?

Încălzire prin inducție este un proces de tratare termică care permite încălzirea foarte precisă a metalelor prin inducție electromagnetică. Procesul se bazează pe curenții electrici induși în interiorul materialului pentru a produce căldură și este metoda preferată utilizată pentru lipirea, întărirea sau înmuierea metalelor sau a altor materiale conductoare. În procesele moderne de fabricație, această formă de tratament termic oferă o combinație benefică de viteză, consistență și control. Deși principiile de bază sunt bine cunoscute, progresele moderne în tehnologia solidă au făcut ca acest proces să devină o metodă de încălzire remarcabil de simplă și rentabilă pentru aplicații care implică îmbinarea, tratarea, încălzirea și testarea materialelor.

Tratarea termică prin inducție, prin utilizarea extrem de controlabilă a unei bobine încălzite electric, vă va permite să selectați cele mai bune caracteristici fizice nu numai pentru fiecare piesă metalică, ci și pentru fiecare secțiune a acelei piese metalice. Călirea prin inducție poate conferi durabilitate superioară axelor rulmenților și secțiunilor arborelui fără a sacrifica ductilitatea necesară pentru a face față sarcinilor de șoc și vibrațiilor. Puteți căli suprafețele interne ale rulmenților și scaunele supapelor din piesele complexe fără a crea probleme de distorsiune. Acest lucru înseamnă că puteți să întăriți sau să recoaceți zone specifice pentru durabilitate și ductilitate în moduri care vă vor satisface cel mai bine nevoile.

Beneficiile serviciilor de tratare termică prin inducție

  • Tratare termică focalizată Durificarea suprafeței păstrează ductilitatea originală a miezului, durând în același timp o zonă de uzură ridicată a piesei. Zona întărită este controlată cu precizie în ceea ce privește adâncimea, lățimea, localizarea și duritatea carcasei.
  • Consistență optimizată Eliminați neconcordanțele și problemele de calitate asociate cu flacăra deschisă, încălzirea cu torța și alte metode. Odată ce sistemul este calibrat și configurat corespunzător, nu există presupuneri sau variații; modelul de încălzire este repetabil și consecvent. Cu sistemele moderne cu stare solidă, controlul precis al temperaturii oferă rezultate uniforme.

  • Productivitate maximizată Ratele de producție pot fi maximizate deoarece căldura este dezvoltată direct și instantaneu (>2000º F. în < 1 secundă) în interiorul piesei. Pornirea este practic instantanee; nu este necesar niciun ciclu de încălzire sau răcire.
  • Îmbunătățirea calității produselor Piesele nu intră niciodată în contact direct cu o flacără sau alt element de încălzire; căldura este indusă în interiorul piesei prin curent electric alternativ. Ca urmare, deformarea, distorsiunea și ratele de rebut ale produselor sunt reduse la minimum.
  • Reducerea consumului de energie V-ați săturat de facturile tot mai mari la utilități? Acest proces cu eficiență energetică unică transformă până la 90% din energia consumată în căldură utilă; în general, cuptoarele discontinue au o eficiență energetică de numai 45%. Nu sunt necesare cicluri de încălzire sau răcire, astfel încât pierderile de căldură în stand-by sunt reduse la minimum.
  • Ecologic Arderea combustibililor fosili tradiționali nu este necesară, rezultând un proces curat, nepoluant, care va contribui la protejarea mediului.

Ce este încălzirea prin inducție?

Încălzire prin inducție este o metodă de încălzire fără contact a corpurilor, care absorb energie dintr-un câmp magnetic alternativ, generat de bobina de inducție (inductor).

Există două mecanisme de absorbție a energiei:

  • generarea de curenți în buclă închisă (eddy) în interiorul corpului care provoacă încălzire datorită rezistenței electrice a materialului corpului
  • încălzire prin histerezis (NUMAI pentru materialele magnetice!) datorată frecării microvolumelor (domeniilor) magnetice, care se rotesc în funcție de orientarea câmpului magnetic extern

Principiul încălzirii prin inducție

Lanțul de fenomene:

  • Sursă de alimentare pentru încălzire prin inducție furnizează curent (I1) bobinei de inducție
  • Curenții bobinei (amperi-tură) generează un câmp magnetic. Liniile de câmp sunt întotdeauna închise (lege a naturii!) și fiecare linie înconjoară sursa de curent - spirele bobinei și piesa de prelucrat
  • Câmpul magnetic alternativ care circulă prin secțiunea transversală a piesei (cuplat la piesă) induce tensiune în piesă

  • Tensiunea indusă creează curenți turbionari (I2) în piesă, care circulă în direcția opusă curentului bobinei, atunci când este posibil
  • Curenții turbionari generează căldură în piesă

Fluxul de putere în instalațiile de încălzire prin inducție

Curentul alternativ își schimbă direcția de două ori în timpul fiecărui ciclu de frecvență. Dacă frecvența este de 1kHz, curentul își schimbă direcția de 2000 de ori într-o secundă.

Un produs al curentului și al tensiunii dă valoarea puterii instantanee (p = i x u), care oscilează între sursa de alimentare și bobină. Putem spune că puterea este parțial absorbită (putere activă) și parțial reflectată (putere reactivă) de către bobină. Bateria de condensatoare este utilizată pentru a descărca generatorul de puterea reactivă. Condensatoarele primesc putere reactivă de la bobină și o trimit înapoi la bobină susținând oscilațiile.

Un circuit "bobină-transformator-capacitoare" se numește circuit rezonant sau circuit rezervor.

=