Obținerea întăririi dinte cu dinte de înaltă calitate a angrenajelor mari cu încălzire prin inducție
În industria de producție, angrenajele mari joacă un rol critic în diverse aplicații, cum ar fi mașinile grele, turbinele eoliene și echipamentele industriale. Pentru a le asigura durabilitatea și performanța, este esențial să se aplice un proces de întărire a dinților angrenajului. Una dintre cele mai eficiente metode pentru a obține întărirea dinte cu dinte în angrenajele mari este prin încălzire prin inducție.
Încălzire prin inducție este un proces care utilizează inducția electromagnetică pentru a încălzi rapid suprafața dinților angrenajului. Prin aplicarea unui curent alternativ de înaltă frecvență la o bobină, se generează un câmp magnetic, care induce curenți turbionari în suprafața dinților angrenajului. Acești curenți turbionari creează încălzire localizată, permițând întărirea precisă și controlată a fiecărui dinte individual.
Întărirea dinte cu dinte prin încălzire prin inducție oferă mai multe avantaje față de alte metode de întărire. În primul rând, asigură o distribuție uniformă a durității pe dinții angrenajului, rezultând o rezistență la uzură și o capacitate de încărcare îmbunătățite. Acest lucru este esențial în special pentru angrenajele mari care sunt supuse sarcinilor grele și condițiilor dure de operare.
În al doilea rând, încălzirea prin inducție permite călirea selectivă, ceea ce înseamnă că numai dinții angrenajului sunt încălziți, în timp ce restul angrenajului rămâne relativ neafectat. Acest lucru reduce la minimum riscul de deformare sau deformare, care poate apărea cu alte metode de tratament termic care implică încălzirea întregului angrenaj. Controlul precis asupra procesului de încălzire permite o întărire țintită, rezultând un angrenaj de înaltă calitate, stabil dimensional.
Inducția de întărire a angrenajelor de dimensiuni mici, medii și mari se realizează folosind o tehnică dinte cu dinte sau metoda de încercuire. În funcție de dimensiunea angrenajului, modelul de duritate și geometria necesară, angrenajele sunt întărite prin inducție prin încercuirea întregului angrenaj cu o bobină (așa-numita „întărire prin rotire a angrenajelor”) sau, pentru angrenajele mai mari, încălzirea lor „dinte cu dinte” , unde se poate obține un rezultat de întărire mai precis, deși procesul este mult mai lent.
Întărirea dinte cu dinte a angrenajelor mari
Metoda dinte cu dinte se poate realiza în două tehnici alternative:
„tip-by-tip” aplică un mod de încălzire cu o singură lovitură sau un mod de scanare, un inductor înconjoară corpul unui singur dinte. Această metodă este rar folosită deoarece nu oferă rezistența la oboseală și la impact necesare.
O tehnică mai populară de întărire „gap-by-gap” aplică doar un mod de scanare. Necesită ca inductorul să fie situat simetric între două flancuri ale dinților adiacenți. Ratele de scanare a inductorilor sunt de obicei cuprinse între 6 mm/sec și 9 mm/sec.
Sunt utilizate două tehnici de scanare:
– inductorul este staționar și angrenajul este mobil
– angrenajul este staționar și inductorul este mobil (mai popular la călirea angrenajelor de dimensiuni mari)
Inductorul de întărire prin inducție
Geometria inductorului depinde de forma dinților și de modelul de duritate necesar. Inductoarele pot fi proiectate pentru a încălzi numai rădăcina și/sau flancul dintelui, lăsând vârful și miezul dintelui moi, dur și ductil.
Simularea ajută la prevenirea supraîncălzirii
Când se dezvoltă procese de întărire dinte cu dinte, trebuie acordată o atenție deosebită efectelor electromagnetice de capăt/margine și capacității de a furniza modelul necesar în zonele de capăt ale angrenajului.
La scanarea unui dinte de angrenaj, temperatura este distribuită în rădăcinile și flancurile angrenajului destul de uniform. În același timp, deoarece curentul turbionar face o cale de întoarcere prin flanc și, în special prin vârful dintelui, trebuie avută grijă corespunzătoare pentru a preveni supraîncălzirea regiunilor vârfului dintelui, în special la începutul și la sfârșitul întăririi scanării. . O simulare poate ajuta la prevenirea acestor efecte nedorite înainte de a dezvolta procesul.
Exemplu de simulare
Scanare dinte cu dinte carcasa de intarire a angrenajului la 12 kHz.
Răcirea prin pulverizare este, de asemenea, simulată, dar nu este vizibilă în imaginile rezultate. Se aplică un efect de răcire pe fețele superioare și laterale ale celor doi dinți, precum și deplasarea zonei de răcire în urma inductorului.
Profil întărit 3D în culoarea gri:
Secțiune verticală a profilului întărit 2D: CENOS vă permite să vizualizați cu ușurință modul în care profilul întărit devine mai adânc dacă puterea nu este scăzută sau oprită aproape de sfârșitul angrenajului. 
Densitatea curentului pe angrenaj:
În plus, încălzirea prin inducție oferă rate rapide de încălzire și răcire, reducând timpul total de procesare în comparație cu metodele convenționale. Acest lucru este deosebit de avantajos pentru angrenajele mari, deoarece ajută la îmbunătățirea eficienței producției și la reducerea costurilor.
Pentru a realiza întărirea dinte cu dinte a angrenajelor mari folosind încălzirea prin inducție, este nevoie de echipamente specializate. Sistemul de încălzire prin inducție constă de obicei dintr-o sursă de alimentare, o bobină sau inductor și un sistem de răcire. Angrenajul este poziționat în bobină, iar sursa de alimentare este activată pentru a genera căldura necesară. Parametrii procesului, cum ar fi puterea, frecvența și timpul de încălzire, sunt controlați cu atenție pentru a obține profilul de duritate dorit.
În concluzie, călirea dinte cu dinte a angrenajelor mari prin încălzire prin inducție este o metodă extrem de eficientă și eficientă. Asigură o distribuție uniformă a durității, întărire selectivă și timpi rapidi de procesare, rezultând angrenaje durabile și de înaltă calitate. Dacă sunteți implicat în producția de angrenaje mari, luarea în considerare a implementării încălzirii prin inducție pentru întărirea dinte cu dinte poate îmbunătăți semnificativ performanța și longevitatea produselor dumneavoastră.
