Почему стоит выбрать индукционный нагрев и в чем его преимущества
Почему стоит выбрать индукционный нагрев вместо конвекционного, лучистого, открытого пламени или другого метода нагрева? Вот краткий обзор основных преимуществ, которые дает современный твердотельный индукционный нагрев для бережливого производства:
Оптимизированная последовательность
Индукционный нагрев устраняет несоответствия и проблемы с качеством, связанные с нагревом открытым пламенем, факелом и другими методами. Как только система правильно откалибрована и настроена, не нужно гадать или варьировать; схема нагрева повторяема и последовательна. В современных твердотельных системах точный контроль температуры обеспечивает равномерные результаты; питание может быть мгновенно включено или выключено. Благодаря замкнутому контуру контроля температуры современные системы индукционного нагрева способны измерять температуру каждой отдельной детали. Можно установить определенную скорость нарастания, удержания и снижения температуры и регистрировать данные для каждой детали.
Максимальная производительность
Скорость производства может быть максимальной, поскольку индукция работает так быстро; тепло развивается непосредственно и мгновенно (>2000º F. за <1 секунду) внутри детали. Запуск происходит практически мгновенно; не требуется цикл разогрева или охлаждения. Процесс индукционного нагрева может быть завершен на производственном участке, рядом с машиной холодной или горячей формовки, вместо того чтобы отправлять партии деталей в удаленный печной участок или к субподрядчику. Например, процесс пайки или спайки, который ранее требовал трудоемкого автономного нагрева партии деталей, теперь может быть заменен непрерывной системой поточного производства одной детали.
Улучшенное качество продукции
При индукционном нагреве нагреваемая деталь никогда не вступает в прямой контакт с пламенем или другим нагревательным элементом; тепло индуцируется в самой детали под действием переменного электрического тока. В результате коробление, деформация и брак изделий сводятся к минимуму. Для обеспечения максимального качества продукции деталь может быть изолирована в закрытой камере с вакуумом, инертной или восстановительной атмосферой для устранения последствий окисления.
Увеличенный срок службы светильника
Индукционный нагрев быстро подает тепло на очень маленькие участки детали, не нагревая окружающие детали. Это продлевает срок службы крепежа и механической установки.
Экологически безопасно
Индукционные системы отопления не сжигают традиционное ископаемое топливо; индукция - это чистый, экологически чистый процесс, который помогает защитить окружающую среду. Индукционная система улучшает условия труда ваших сотрудников, устраняя дым, отработанное тепло, вредные выбросы и громкий шум. Нагрев безопасен и эффективен, открытое пламя не представляет опасности для оператора и не мешает процессу. Непроводящие материалы не подвергаются воздействию и могут находиться в непосредственной близости от зоны нагрева без повреждений.
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%. А поскольку индукция не требует цикла разогрева или охлаждения, потери тепла в режиме ожидания сведены к минимуму. Повторяемость и постоянство индукционного процесса делают его очень совместимым с энергоэффективными автоматизированными системами.
Высокочастотная индукция машины и технология индукционного нагрева В настоящее время это самый высокий КПД нагрева металлических материалов, самая высокая скорость и низкое энергопотребление, защита окружающей среды. Он широко используется в различных отраслях промышленности для термической обработки металлических материалов, термообработки, горячей сборки и сварки, процесса плавления. Он может не только нагревать заготовку в целом, но и по актуальности локально нагревать заготовку; глубоко через тепло заготовки может быть реализован, чтобы сосредоточиться только на ее поверхности, поверхностный нагрев; не только прямой нагрев металлического материала, но и на неметаллическом материале косвенный нагрев. И так далее. Таким образом, технология индукционного нагрева находит все более широкое применение во всех сферах жизни.
Локальный нагрев поверхности заготовки с помощью процесса термообработки индуцированным током. Этот процесс термообработки обычно используется для поверхностной закалки, но также может применяться для частичного отжига или отпуска, а иногда используется и для общей закалки и отпуска. В начале 1930-х годов в США, Советском Союзе применялся метод индукционного нагрева для поверхностной закалки деталей. С развитием промышленности индукционный нагрев, технология термообработки продолжают совершенствоваться, расширяется спектр применения.
Основные принципы: заготовка помещается в индуктор (катушку), и когда датчики проходят в переменный ток определенной частоты, вокруг генерируется переменное магнитное поле. Эффект электромагнитной индукции переменного магнитного поля таков, что индукционный ток заготовки создается внутри замкнутого ─ ─ вихря. Индукционные токи очень неравномерно распределены в поперечном сечении заготовки, высокая плотность тока на поверхности заготовки, внутрь постепенно уменьшается, это явление называется скин-эффектом. Высокая плотность тока превращает энергию поверхности заготовки в тепловую энергию, в результате чего температура поверхностного слоя повышается, т.е. происходит нагрев поверхности. Частота тока выше, плотность тока на поверхности заготовки и внутренний дифференциал больше, слой нагрева тоньше. Быстрое охлаждение, температура нагревательного слоя выше температуры критической точки поверхностной закалки стали может быть достигнута.
Классификация: в зависимости от частоты переменного тока индукционный нагрев и термообработка подразделяются на УВЧ, ВЧ, СЧ, МП, рабочую частоту.
(1) ультравысокочастотный индукционный нагрев используется в токе частотой до 27 МГц, слой нагрева очень тонкий, всего около 0,15 мм, может быть использован для сложных форм, таких как циркулярные пилы и заготовки тонкой поверхностной закалки.
② высокочастотный индукционный нагрев термообработка обычно используется в ток частотой от 200 до 300 кГц, глубина слоя нагрева составляет от 0,5 до 2 мм может быть использован для шестерни, цилиндр втулки, кулачок, вал и другие части поверхности закалки.
③ Термообработка с помощью радиоиндукционного нагрева с частотой тока от 20 до 30 кГц, с супер аудио индуцированного тока малого модуля нагрева шестерни, слой нагрева примерно вдоль распределения профиля зуба, чистый огонь лучше производительности.
4 MF (Medium Frequency) индукционный нагрев термообработки с использованием тока частотой, как правило, от 2,5 до 10 кГц, глубина слоя нагрева составляет от 2 до 8 мм, и больше для больших модулей передач, имеющих больший диаметр вала и холодной прокатки заготовки, таких как поверхностная закалка.
⑤ частота мощности индукционного нагрева термообработки используется в частоте тока от 50 до 60 Гц, глубина слоя нагрева составляет от 10 до 15 мм, может быть использован для поверхностной закалки больших заготовок.
Характеристики и применение: Основное преимущество индукционного нагрева: ① при общем нагреве деформация заготовки небольшая, небольшое энергопотребление. Загрязнение ②. ③ скорость нагрева, поверхность заготовки окисления и декарбонизации легче. ④ поверхность закаленного слоя может быть скорректирована по мере необходимости, легко контролировать. (5) отопительное оборудование может быть установлено в производственной линии механической обработки, легко реализовать механизацию и автоматизацию, легко управлять, и может уменьшить транспортировку, экономия рабочей силы, повышение эффективности производства. ⑥ закаленный слой мартенсита меньше, твердость, прочность, вязкость, являются более высокими. ⑦ поверхностное упрочнение поверхности заготовки большее сжатие внутреннего напряжения, выше заготовки анти-усталость способность к разрушению.
Сайт индукционный нагрев термообработка также имеет несколько недостатки или недостатки. По сравнению с пламенной закалкой, оборудование для индукционного нагрева более сложное, а приспособляемость к нему плохая, трудно гарантировать качество некоторых сложных по форме заготовок.
Индукционный нагреватель более сложен, стоимость исходных материалов относительно высока, взаимозаменяемость и адаптивность индукционной катушки (индуктора) плохая, не может быть использован для некоторых сложных форм заготовок.
Но очевидно, что преимущества перевешивают недостатки.
Поэтому индукционный нагрев является лучшим выбором для металлообработки, заменяя угольное отопление, масляное отопление, газовое отопление, отопление электрической плитой, отопление электрической духовкой и другие методы нагрева.
Приложения: Индукционный нагрев широко используется для поверхностной закалки шестерен, валов, коленчатых валов, кулачков, роликов и т.д. заготовок, целью является улучшение износостойкости и антиусталостной способности этих артефактов. Автомобильный задний мост с использованием индукционного нагрева поверхностной закалки, усталость расчетных циклов нагрузки увеличивается примерно в 10 раз по сравнению с закалкой и отпуском. Индукционный нагрев поверхности закалки материала заготовки, как правило, в углеродистой стали. Для удовлетворения особых потребностей некоторых заготовок была разработана технология поверхностной закалки с индукционным нагревом, предназначенная для сталей с низкой прокаливаемостью. Высокоуглеродистая сталь и чугун заготовки также могут быть использованы индукционного нагрева поверхностной закалки. В качестве закалочной среды обычно используется вода или полимерный раствор.
Оборудование: Оборудование для индукционной термообработки Силовое оборудование, закалочная машина и датчик. Основная роль аппарата питания заключается в подходящей выходной частоте переменного тока. Высокочастотный ток питания трубки высокочастотного генератора и два SCR инвертора. ПЧ тока питания генераторных установок. Общий источник питания может выдавать только частоту тока, некоторое оборудование может изменять частоту тока, непосредственно с частотой тока 50 Гц индукционного нагрева.
Выбор: глубина выбора устройства индукционного нагрева и заготовка требует нагрева слоя. Нагрев глубокого слоя заготовки, используя ток низкой частоты питания аппарата; слой нагрева неглубокой заготовки, ток высокой частоты питания аппарата должны быть использованы. Выберите другие условия питания является мощность устройства. Площадь поверхности нагрева увеличивается, соответственно увеличивается и требуемая электрическая мощность. Когда площадь поверхности нагрева слишком велика, или при недостаточном энергоснабжении, метод может быть непрерывно нагретым, так что относительное движение заготовки и датчика, передний нагрев, заднее охлаждение. Но лучше всего, если вся поверхность нагрева будет нагреваться. Это позволяет использовать отработанное тепло основной части заготовки для закалки поверхностного слоя, что упрощает процесс, а также экономит энергию.
Основная роль индукционная нагревательная машина это позиционирование заготовки и ее необходимое перемещение. К нему также должно прилагаться устройство для закалки. Закалочные станки можно разделить на стандартные станки и специальные станки, первые применяются для общей обработки заготовок, которые подходят для массового производства сложных заготовок.
Индуктивный нагрев термообработки, для того чтобы обеспечить качество термообработки и повысить тепловую эффективность, необходимо в соответствии с формой заготовки и требованиями, разработать и изготовить структуру соответствующих датчиков. Общий датчик нагрева внешней поверхности датчика, внутреннее отверстие датчика нагрева плоскости датчика тепла, универсальный датчик нагрева, специальный тип датчика нагрева, отдельный тип датчиков нагрева, композитный датчик нагрева, плавильная печь.