Proces de suprafață prin tratare termică prin inducție

Ce este procesul de suprafață prin tratarea termică prin inducție?

Încălzire prin inducție este un proces de tratare termică care permite încălzirea foarte țintită 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 a lega, întări sau înmuia metalele sau alte 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 în stare solidă au făcut ca procesul de încălzire să fie remarcabil de simplu și rentabil 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 parte metalică - ci pentru fiecare secțiune a acelei părți metalice. Călirea prin inducție poate conferi o durabilitate superioară jantelor de rulment și secțiunilor arborelui fără a sacrifica ductilitatea necesară pentru a face față sarcinilor de șoc și vibrațiilor. Puteți întări suprafețele interne ale lagărelor și scaunele supapelor în piese complicate fără a crea probleme de distorsiune. Aceasta înseamnă că sunteți capabil să întăriți sau să recoaceți anumite zone pentru durabilitate și ductilitate în moduri care vă vor satisface cel mai bine nevoile.

Avantajele serviciilor de tratare termică prin inducție

  • Tratament termic focalizat Întărirea suprafeței păstrează ductilitatea originală a miezului în timp ce întărește o zonă de uzură ridicată a piesei. Zona întărită este controlată cu precizie în ceea ce privește adâncimea, lățimea, locația și duritatea carcasei.
  • Coerență optimizată Eliminați neconcordanțele și problemele de calitate asociate cu flacără deschisă, încălzirea torței și alte metode. Odată ce sistemul este calibrat și configurat corespunzător, nu există nici o presupunere sau variație; modelul de încălzire este repetabil și consecvent. Cu sistemele moderne în stare solidă, controlul precis al temperaturii oferă rezultate uniforme.

  • Productivitate maximizată Viteza de producție poate fi maximizată, deoarece căldura este dezvoltată direct și instantaneu (> 2000º F. în <1 secundă) în interiorul piesei. Pornirea este practic instantanee; nu este necesar un ciclu de încălzire sau răcire.
  • Calitatea produselor îmbunătățită Părțile nu intră niciodată în contact direct cu o flacără sau alt element de încălzire; căldura este indusă în interiorul piesei în sine prin alternarea curentului electric. Ca rezultat, rata de deformare, distorsiune și respingere a produsului este minimizată.
  • Consum redus de energie V-ați săturat să crească facturile la utilități? Acest proces unic de eficiență energetică convertește până la 90% din energia consumată în căldură utilă; cuptoarele discontinue sunt în general eficiente din punct de vedere energetic cu doar 45%. Nu sunt necesare cicluri de încălzire sau răcire, astfel încât pierderile de căldură în stand-by sunt reduse la minimum.
  • Sunet ecologic Arderea combustibililor fosili tradiționali nu este necesară, rezultând un proces curat, nepoluant, care va ajuta la protejarea mediului.

Ce este încălzirea prin inducție?

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

Există două mecanisme de absorbție a energiei:

  • generarea de curenți de buclă strânsă (turbionară) în interiorul corpului care provoacă încălzire datorită rezistenței electrice a materialului corpului
  • încălzirea prin histerezis (DOAR pentru materiale magnetice!) datorită fricțiunii micro-volumelor magnetice (domenii), care se rotesc după orientarea câmpului magnetic extern

Principiul încălzirii prin inducție

Lanțul fenomenelor:

  • Alimentare cu energie termică prin inducție furnizează curent (I1) bobinei de inducție
  • Curenții bobinei (amperi-rotații) generează câmp magnetic. Liniile de câmp sunt întotdeauna închise (legea naturii!) Și fiecare linie înconjoară sursa curentă - rotații ale bobinei și piesa de prelucrat
  • Câmpul magnetic alternativ care trece prin secțiunea transversală a piesei (cuplat la piesă) induce tensiune în piesă

  • Tensiunea indusă creează curenți turbionari (I2) în partea care curge în direcția opusă curentului bobinei, acolo unde este posibil
  • Curenții turbionari generează căldură în piesă

Debitul de putere în instalațiile de încălzire prin inducție

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

Un produs de curent și tensiune dă valoarea puterii instantanee (p = ixu), care oscilează între sursa de alimentare și bobină. Putem spune că puterea este parțial absorbită (Puterea activă) și parțial reflectată (puterea reactivă) de către bobină. Bateria condensatorului este utilizată pentru a descărca generatorul din puterea reactivă. Condensatoarele primesc putere reactivă de la bobină și o trimit înapoi la bobina care susține oscilațiile.

Un circuit „bobină-transformator-condensatori” se numește circuit rezonant sau rezervor.