Что такое процесс индукционной термообработки поверхности?
Индукционный нагрев это процесс термообработки, который позволяет очень целенаправленно нагревать металлы с помощью электромагнитной индукции. Процесс основан на индуцированных электрических токах внутри материала для получения тепла и является предпочтительным методом, используемым для соединения, закалки или размягчения металлов и других проводящих материалов. В современных производственных процессах эта форма термообработки предлагает выгодное сочетание скорости, последовательности и контроля. Хотя основные принципы хорошо известны, современные достижения в области твердотельных технологий сделали этот процесс удивительно простым, экономически эффективным методом нагрева для приложений, включающих соединение, обработку, нагрев и испытание материалов. 
Индукционная термообработка, благодаря высококонтролируемому использованию электрически нагретой спирали, позволит вам выбрать наилучшие физические характеристики не только для каждой металлической детали, но и для каждого участка на этой детали. Индукционная закалка позволяет придать шейкам подшипников и секциям валов превосходную прочность без ущерба для пластичности, необходимой для восприятия ударных нагрузок и вибрации. Вы можете закалить внутренние поверхности подшипников и седла клапанов в сложных деталях, не создавая проблем с деформацией. Это означает, что вы можете закалить или отжечь конкретные участки для повышения прочности и пластичности таким образом, чтобы это наилучшим образом отвечало вашим потребностям.
Преимущества услуг по индукционной термообработке
- Целенаправленная термообработка Поверхностная закалка сохраняет первоначальную пластичность сердцевины, одновременно упрочняя область детали с высоким уровнем износа. Закаленная область точно контролируется по глубине, ширине, расположению и твердости.
- Оптимизированная последовательность Устранение несоответствий и проблем с качеством, связанных с нагревом открытым пламенем, факелом и другими методами. После правильной калибровки и настройки системы не нужно гадать и варьировать; схема нагрева повторяется и согласуется. В современных твердотельных системах точный контроль температуры обеспечивает равномерность результатов.
- Максимальная производительность Скорость производства может быть увеличена до максимума, поскольку тепло развивается непосредственно и мгновенно (>2000º F. за <1 секунду) внутри детали. Запуск происходит практически мгновенно; не требуется цикл разогрева или охлаждения.
- Улучшенное качество продукции Детали никогда не вступают в прямой контакт с пламенем или другим нагревательным элементом; нагрев происходит внутри самой детали под действием переменного электрического тока. В результате коробление, деформация и брак изделий сводятся к минимуму.
- Снижение энергопотребления Устали от растущих счетов за коммунальные услуги? Этот уникальный энергоэффективный процесс преобразует до 90% затраченной энергии в полезное тепло; печи периодического действия обычно имеют энергоэффективность всего 45%. Не требуется циклов разогрева или охлаждения, поэтому потери тепла в режиме ожидания сведены к минимуму.
- Экологически безопасно Сжигание традиционного ископаемого топлива не требуется, в результате чего получается чистый, не загрязняющий окружающую среду процесс.
Что такое индукционный нагрев?
Индукционный нагрев Это бесконтактный метод нагрева тел, которые поглощают энергию переменного магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности (индуктором).
Существует два механизма поглощения энергии:
- создание замкнутых (вихревых) токов внутри тела, которые вызывают нагрев из-за электрического сопротивления материала тела
- гистерезисный нагрев (ТОЛЬКО для магнитных материалов!) за счет трения магнитных микрообъемов (доменов), которые вращаются вслед за ориентацией внешнего магнитного поля
Принцип работы индукционного нагрева
Цепочка явлений:
- Источник питания для индукционного нагрева подает ток (I1) на индукционную катушку
- Токи в катушках (ампер-витках) создают магнитное поле. Линии поля всегда замкнуты (закон природы!) и каждая линия проходит вокруг источника тока - витков катушки и заготовки
- Переменное магнитное поле, проходящее через поперечное сечение детали (соединенное с деталью), индуцирует в детали напряжение
- Наведенное напряжение создает вихревые токи (I2) в детали, протекающие в направлении, противоположном току катушки, где это возможно
- Вихревые токи выделяют тепло в детали
Поток энергии в установках индукционного нагрева
Переменный ток меняет направление дважды за каждый цикл частоты. Если частота составляет 1 кГц, ток меняет направление 2000 раз за секунду.
Произведение тока и напряжения дает значение мгновенной мощности (p = i x u), которая колеблется между источником питания и катушкой. Можно сказать, что мощность частично поглощается (активная мощность) и частично отражается (реактивная мощность) катушкой. Конденсаторная батарея используется для разгрузки генератора от реактивной мощности. Конденсаторы получают реактивную мощность от катушки и отправляют ее обратно в катушку, поддерживая колебания.
Цепь "катушка-трансформатор-конденсаторы" называется резонансной или емкостной.
