Inductie warmtebehandeling oppervlakteproces

Wat is het oppervlakteproces met inductie-warmtebehandeling?

Inductieverwarming is een warmtebehandelingsproces waarmee zeer gerichte verhitting van metalen door elektromagnetische inductie mogelijk is. Het proces is gebaseerd op geïnduceerde elektrische stromen in het materiaal om warmte te produceren en is de voorkeursmethode die wordt gebruikt om metalen of andere geleidende materialen te verlijmen, harden of verzachten. In moderne fabricageprocessen biedt deze vorm van warmtebehandeling een gunstige combinatie van snelheid, consistentie en controle. Hoewel de basisprincipes algemeen bekend zijn, hebben moderne vorderingen in de vaste-stoftechnologie het proces opmerkelijk eenvoudig en kosteneffectief gemaakt voor toepassingen waarbij verbindingen, behandeling, verwarming en materiaaltesten betrokken zijn.

Inductiewarmtebehandeling, door het zeer controleerbare gebruik van een elektrisch verwarmde spoel, stelt u in staat de beste fysieke kenmerken te selecteren voor niet alleen elk metalen onderdeel, maar voor elke sectie van dat metalen onderdeel. Inductieharden kan een superieure duurzaamheid verlenen aan lagertappen en assecties zonder de ductiliteit op te offeren die nodig is om schokbelastingen en trillingen aan te kunnen. U kunt interne lageroppervlakken en klepzittingen in ingewikkelde delen verharden zonder vervormingsproblemen te veroorzaken. Dit betekent dat u specifieke gebieden kunt harden of gloeien voor duurzaamheid en ductiliteit op een manier die het beste aan uw behoeften voldoet.

Voordelen van inductie-warmtebehandeling

  • Gerichte warmtebehandeling Bij oppervlakteverharding blijft de oorspronkelijke vervormbaarheid van de kern behouden, terwijl een sterk slijtagedeel van het onderdeel wordt verhard. Het uitgeharde gebied wordt nauwkeurig gecontroleerd met betrekking tot kistdiepte, breedte, locatie en hardheid.
  • Geoptimaliseerde consistentie Elimineer de inconsistenties en kwaliteitsproblemen die verband houden met open vuur, fakkelverwarming en andere methoden. Als het systeem eenmaal correct is gekalibreerd en ingesteld, is er geen giswerk of variatie; het verwarmingspatroon is herhaalbaar en consistent. Met moderne solid-state systemen zorgt een nauwkeurige temperatuurregeling voor uniforme resultaten.

  • Gemaximaliseerde productiviteit Productiesnelheden kunnen worden gemaximaliseerd omdat warmte direct en onmiddellijk (> 2000º F. in <1 seconde) in het onderdeel wordt ontwikkeld. Het opstarten is vrijwel onmiddellijk; er is geen opwarm- of afkoelcyclus vereist.
  • Verbeterde productkwaliteit Onderdelen komen nooit in direct contact met een vlam of ander verwarmingselement; de warmte wordt in het onderdeel zelf opgewekt door elektrische wisselstroom. Als resultaat worden productvervorming, vervorming en uitvalpercentages tot een minimum beperkt.
  • Lager energieverbruik Bent u het beu om de energierekeningen te verhogen? Dit unieke energiezuinige proces zet tot 90% van de verbruikte energie om in nuttige warmte; batchovens zijn over het algemeen slechts 45% energiezuinig. Er zijn geen opwarm- of afkoelcycli nodig, zodat warmteverliezen in stand-by tot een absoluut minimum worden beperkt.
  • Milieuvriendelijk Het verbranden van traditionele fossiele brandstoffen is niet nodig, wat resulteert in een schoon, niet-vervuilend proces dat het milieu helpt beschermen.

Wat is inductieverwarming?

Inductieverwarming is een contactloze verwarmingsmethode van lichamen, die energie absorberen van een wisselend magnetisch veld, gegenereerd door inductiespoel (inductor).

Er zijn twee mechanismen voor energieabsorptie:

  • opwekking van close-loop (wervel) stromen in het lichaam die opwarming veroorzaken als gevolg van elektrische weerstand van het lichaamsmateriaal
  • hystereseverwarming (ALLEEN voor magnetische materialen!) als gevolg van een wrijving van magnetische microvolumes (domeinen), die roteren volgens de oriëntatie van het externe magnetische veld

Principe van inductieverwarming

Keten van verschijnselen:

  • Inductie verwarming voeding levert stroom (I1) aan inductiespoel
  • Spoelstromen (ampère-windingen) genereren een magnetisch veld. Veldlijnen zijn altijd gesloten (natuurwet!) En elke lijn gaat rond de huidige bron - spoel draait en werkstuk
  • Een wisselend magnetisch veld dat door de dwarsdoorsnede van het onderdeel stroomt (gekoppeld aan het onderdeel) induceert spanning in het onderdeel

  • Geïnduceerde spanning creëert wervelstromen (I2) in het deel dat waar mogelijk in tegengestelde richting van de spoelstroom stroomt
  • Wervelstromen genereren warmte in het onderdeel

Power Flow in inductieverwarmingsinstallaties

Wisselstroom verandert tweemaal van richting tijdens elke frequentiecyclus. Als de frequentie 1 kHz is, verandert de stroom 2000 keer in een seconde van richting.

Een product van stroom en spanning geeft de waarde van het momentane vermogen (p = ixu), dat oscilleert tussen de voeding en de spoel. We kunnen zeggen dat vermogen gedeeltelijk wordt geabsorbeerd (actief vermogen) en gedeeltelijk wordt gereflecteerd (reactief vermogen) door de spoel. Condensatorbatterij wordt gebruikt om de generator van het blindvermogen te ontladen. Condensatoren ontvangen reactief vermogen van de spoel en sturen het terug naar de ondersteunende oscillaties van de spoel.

Een circuit "spoel-transformator-condensatoren" wordt Resonant of Tank Circuit genoemd.