¿Por qué elegir el calentamiento por inducción y cuáles son sus ventajas?
¿Por qué elegir el calentamiento por inducción en lugar de convección, radiante, llama abierta u otro método de calentamiento? A continuación, se incluye un breve resumen de las principales ventajas que ofrece el calentamiento por inducción de estado sólido moderno para la fabricación ajustada:
Consistencia optimizada
El calentamiento por inducción elimina las inconsistencias y los problemas de calidad asociados con la llama abierta, el calentamiento del soplete y otros métodos. Una vez que el sistema está correctamente calibrado y configurado, no hay conjeturas ni variaciones; el patrón de calentamiento es repetible y consistente. Con los sistemas de estado sólido modernos, el control preciso de la temperatura proporciona resultados uniformes; la energía se puede encender o apagar instantáneamente. Con control de temperatura de circuito cerrado, los sistemas avanzados de calentamiento por inducción tienen la capacidad de medir la temperatura de cada parte individual. Se pueden establecer tasas específicas de aceleración, retención y desaceleración y se pueden registrar datos para cada parte que se ejecuta.
Productividad maximizada
Las tasas de producción se pueden maximizar porque la inducción funciona muy rápidamente; el calor se desarrolla directa e instantáneamente (> 2000º F. en <1 segundo) dentro de la pieza. El inicio es prácticamente instantáneo; no se requiere ningún ciclo de calentamiento o enfriamiento. El proceso de calentamiento por inducción se puede completar en el piso de fabricación, junto a la máquina de conformado en frío o en caliente, en lugar de enviar lotes de piezas a un área de horno remota o a un subcontratista. Por ejemplo, un proceso de soldadura fuerte o de soldadura fuerte que anteriormente requería un enfoque de calentamiento por lotes fuera de línea que consumía mucho tiempo, ahora se puede reemplazar con un sistema de fabricación de flujo continuo de una pieza.
Calidad de producto mejorada
Con la inducción, la parte a calentar nunca entra en contacto directo con una llama u otro elemento calefactor; el calor es inducido dentro de la parte misma por corriente eléctrica alterna. Como resultado, la deformación del producto, las tasas de distorsión y rechazo se minimizan. Para obtener la máxima calidad del producto, la pieza puede aislarse en una cámara cerrada con una atmósfera de vacío, inerte o reductora para eliminar los efectos de la oxidación.
Vida extendida del accesorio
El calentamiento por inducción entrega rápidamente calor específico del sitio a áreas muy pequeñas de su parte, sin calentar ninguna parte circundante. Esto extiende la vida de la instalación mecánica y de fijación.
Ambientalmente racional
Los sistemas de calentamiento por inducción no queman combustibles fósiles tradicionales; La inducción es un proceso limpio y no contaminante que ayudará a proteger el medio ambiente. Un sistema de inducción mejora las condiciones de trabajo de sus empleados al eliminar el humo, el calor residual, las emisiones nocivas y el ruido fuerte. El calentamiento es seguro y eficiente sin llama abierta para poner en peligro al operador u ocultar el proceso. Los materiales no conductores no se ven afectados y se pueden ubicar cerca de la zona de calentamiento sin daños.
Consumo energético reducido
¿Cansado de aumentar las facturas de servicios públicos? Este proceso único de eficiencia energética convierte hasta el 90% de la energía gastada en calor útil; Los hornos por lotes son generalmente solo 45% de eficiencia energética. Y como la inducción no requiere ningún ciclo de calentamiento o enfriamiento, las pérdidas de calor en espera se reducen al mínimo. La repetibilidad y la consistencia del proceso de inducción lo hacen altamente compatible con sistemas automatizados que ahorran energía.
Inducción de alta frecuencia máquinas y tecnología de calentamiento por inducción Actualmente es la mayor eficiencia de calentamiento de los materiales metálicos, la velocidad más rápida y el bajo consumo de energía para la protección del medio ambiente. Se ha utilizado ampliamente en diversas industrias en el procesamiento térmico del material metálico, el tratamiento térmico, el ensamblaje en caliente y la soldadura, el proceso de fusión. No solo puede calentar la pieza de trabajo en su conjunto, sino también según la relevancia del calentamiento local de la pieza de trabajo; profundamente a través del calor de la pieza de trabajo se puede realizar, para centrarse solo en su superficie, el calentamiento de la superficie; no solo el calentamiento directo del material metálico, sino también el calentamiento indirecto del material no metálico. Y así. Por lo tanto, la tecnología de calentamiento por inducción se usa más ampliamente en todos los ámbitos de la vida.
Calentamiento local de la superficie de la pieza de trabajo con el proceso de tratamiento térmico actual inducido. Este proceso de tratamiento térmico se usa comúnmente en el endurecimiento de la superficie, pero también se puede usar para recocido parcial o templado, y a veces también se usa para el temple y revenido general. Los primeros 1930, Estados Unidos, la Unión Soviética han aplicado el método de calentamiento por inducción para el endurecimiento de la superficie de las piezas. Con el desarrollo industrial, el calentamiento por inducción, la tecnología de tratamiento térmico continúan mejorando, continúan ampliando la gama de aplicaciones.
Principios básicos: la pieza de trabajo en el inductor (bobina), y cuando los sensores pasan a la corriente alterna de cierta frecuencia, se genera un campo magnético alterno. El efecto de inducción electromagnética del campo magnético alterno de modo que la corriente de inducción que la pieza de trabajo generó dentro de un vórtice cerrado ─ ─. Las corrientes inducidas se distribuyen de manera muy desigual en la sección transversal de la pieza de trabajo, una alta densidad de corriente de la superficie de la pieza de trabajo, el interior disminuye gradualmente, este fenómeno se llama efecto de la piel. La alta densidad de corriente de la energía superficial de la pieza de trabajo en energía térmica, de modo que la temperatura de la capa superficial aumenta, es decir, el calentamiento de la superficie. La frecuencia actual es mayor, la densidad de corriente de la superficie de la pieza de trabajo y el diferencial interno es mayor, la capa de calentamiento es más delgada. Enfriamiento rápido, se puede lograr la temperatura de la capa de calentamiento sobre la temperatura del punto crítico de endurecimiento de la superficie de acero.
Clasificación: de acuerdo con la frecuencia de la corriente alterna, el calentamiento por inducción y el tratamiento térmico se divide en UHF, HF, RF, MF, frecuencia de trabajo.
(1) tratamiento de calentamiento por inducción de frecuencia ultraalta utilizado en la frecuencia actual hasta 27 MHz, la capa de calentamiento es extremadamente delgada, solo alrededor de 0.15 mm, puede usarse para formas complejas como sierras circulares y endurecimiento de superficie delgada de la pieza de trabajo.
Treatment El tratamiento térmico de calentamiento por inducción de alta frecuencia se usa generalmente en la frecuencia actual de 200 a 300 kHz, la profundidad de la capa de calentamiento es de 0.5 a 2 mm para el engranaje, la camisa del cilindro, la leva, el eje y otras partes de la superficie temple.
③ El tratamiento térmico de calentamiento por inducción de radio con la frecuencia actual de 20 a 30 kHz, con un calentamiento de engranajes de módulo pequeño de corriente inducida por súper audio, la capa de calentamiento aproximadamente a lo largo de la distribución del perfil del diente, el mejor rendimiento del fuego puro.
El calentamiento por inducción de 4 MF (frecuencia media) del tratamiento térmico utilizando la frecuencia actual es generalmente de 2.5 a 10 kHz, la profundidad de la capa de calentamiento es de 2 a 8 mm, y más para engranajes de módulo grande, que tienen un eje de mayor diámetro y frío enrollar la pieza de trabajo como endurecimiento de la superficie.
Treatment el tratamiento térmico de calentamiento por inducción de frecuencia de potencia utilizado en la frecuencia actual de 50 a 60 Hz, la profundidad de la capa de calentamiento es de 10 a 15 mm, se puede utilizar para el endurecimiento de la superficie de piezas de trabajo grandes.
Características y aplicación: La principal ventaja del calentamiento por inducción: ① tener una deformación general de la pieza de trabajo de calentamiento es pequeño, pequeño consumo de energía. La ② contaminación. Speed velocidad de calentamiento, la oxidación de la superficie de la pieza de trabajo y la descarbonización más ligera. ④ La capa de superficie endurecida se puede ajustar según sea necesario, fácil de controlar. El equipo de calefacción (5) se puede instalar en la línea de producción de procesamiento mecánico, mecanización y automatización fáciles de realizar, fácil de administrar y puede reducir el transporte, ahorrar mano de obra, mejorar la eficiencia de la producción. ⑥ capa endurecida martensita más pequeña, dureza, resistencia, tenacidad, son mayores. ⑦ endurecimiento de la superficie de la pieza de trabajo mayor tensión interna de compresión, mayor capacidad de ruptura de la pieza de trabajo antifatiga.
La tratamiento térmico de calentamiento por inducción también tiene algunos inconvenientes or desventajas. En comparación con el endurecimiento por llama, el equipo de calentamiento por inducción es más complejo y la adaptabilidad a los pobres es difícil de garantizar la calidad de algunas de las formas complejas de la pieza de trabajo.
El calentador de inducción es más complejo, una vez que el costo de las entradas es relativamente alto, la intercambiabilidad y adaptabilidad de la bobina de inducción (inductor) es pobre, no se puede usar para alguna forma compleja de la pieza de trabajo.
Pero obviamente, las ventajas superaron a las desventajas.
Por lo tanto, el calentamiento por inducción es una mejor opción de metalurgia para reemplazar el calentamiento de carbón, el calentamiento de aceite, el calentamiento de gas, la cocina eléctrica, el calentamiento de hornos eléctricos y otros métodos de calentamiento.
Aplicaciones: El calentamiento por inducción se usa ampliamente para el endurecimiento de la superficie de los engranajes, ejes, cigüeñales, levas, rodillos, etc. de la pieza de trabajo, el propósito es mejorar la resistencia a la abrasión y la capacidad de rotura antifatiga de estos artefactos. El eje trasero del automóvil que utiliza el endurecimiento de la superficie de calentamiento por inducción, los ciclos de carga de diseño de fatiga aumentan aproximadamente 10 veces más que el templado y revenido. El endurecimiento de la superficie de calentamiento por inducción del material de la pieza de trabajo generalmente está en el acero al carbono. Con el fin de satisfacer las necesidades especiales de algunas de las piezas de trabajo, se ha desarrollado para el calentamiento por inducción endureciendo la superficie de acero dedicado de baja templabilidad. La pieza de trabajo de acero al carbono y hierro fundido también se puede usar para el endurecimiento de la superficie de calentamiento por inducción. El medio de enfriamiento comúnmente es agua o solución de polímero.
Equipos: Equipo de tratamiento térmico por inducción, equipo de potencia, máquina de enfriamiento y sensor. El papel principal del aparato de suministro de energía es la frecuencia de salida adecuada de la corriente alterna. El generador de alta frecuencia del tubo de alimentación de corriente de alta frecuencia y dos inversores SCR. SI grupos electrógenos de fuente de alimentación actuales. La fuente de alimentación general solo puede emitir una corriente de frecuencia, algunos equipos pueden cambiar la frecuencia de corriente, directamente con el calentamiento por inducción de corriente de frecuencia de potencia 50 Hz.
Selección: la profundidad de la selección del dispositivo de calentamiento por inducción y la pieza de trabajo requiere una capa de calentamiento. Calentar la capa profunda de la pieza de trabajo, utilizando el aparato de suministro de energía de baja frecuencia actual; la pieza de trabajo superficial de la capa de calentamiento, se debe usar el aparato de suministro de energía de alta frecuencia actual. Seleccione otras condiciones de la fuente de alimentación es la potencia del dispositivo. El área de superficie de calentamiento aumenta, la potencia eléctrica requerida por el aumento correspondiente. Cuando el área de superficie de calentamiento es demasiado grande, o cuando la fuente de alimentación es insuficiente, el método puede calentarse continuamente, de modo que el movimiento relativo de la pieza de trabajo y el sensor, el calentamiento frontal, detrás del enfriamiento. Pero lo mejor, o todo el calentamiento de la superficie de calentamiento. Esto puede usar el calor residual de la sección del núcleo de la pieza de trabajo para que la capa de la superficie endurecida se temple para simplificar el proceso y también ahorre energía.
El papel principal de la máquina de calentamiento por inducción es el posicionamiento de la pieza de trabajo y el movimiento necesario. También debe ir acompañado del dispositivo de medios de enfriamiento. La máquina de enfriamiento se puede dividir en máquinas herramientas estándar y máquinas herramientas especiales, la primera se aplica a la pieza de trabajo general, que es adecuada para la producción en masa de piezas complejas.
El calentamiento inductivo del tratamiento térmico, para garantizar la calidad del tratamiento térmico y mejorar la eficiencia térmica, es necesario de acuerdo con la forma de la pieza de trabajo y los requisitos, el diseño y la estructura de fabricación de los sensores adecuados. Sensor común que calienta la superficie externa del sensor, sensor de calentamiento del plano del sensor de calentamiento del orificio interno, sensor de calentamiento universal, un tipo especial de sensor de calentamiento, un tipo único de sensores de calentamiento, el sensor calentado compuesto, horno de fundición.