為什麼選擇感應加熱及其優勢

為什麼選擇感應加熱及其優勢

為什麼選擇感應加熱而非對流,輻射,明火或其他加熱方法? 以下是現代固態感應加熱為精益製造提供的主要優勢的簡短摘要:

感應加熱的優點優化的一致性

感應加熱消除了與明火,割炬加熱和其他方法相關的不一致和質量問題。 一旦對系統進行了正確的校準和設置,就不會有任何猜測或變化。 加熱方式可重複且一致。 使用現代固態系統,精確的溫度控制可提供一致的結果; 電源可以立即打開或關閉。 通過閉環溫度控制,先進的感應加熱系統能夠測量每個單獨部件的溫度。 可以確定特定的上升,保持和下降速率,並可以記錄每個運行零件的數據。

生產力最大化

由於上崗速度如此之快,因此可以最大程度地提高生產率。 零件內部會立即直接產生熱量(在<2000秒內>1ºF。)。 啟動幾乎是瞬時的。 無需預熱或冷卻週期。 感應加熱過程可以在冷或熱成型機旁邊的生產車間完成,而不必將零件批次發送到偏遠的熔爐區或分包商。 例如,以前需要耗時的離線批量加熱方法的釬焊或釬焊過程現在可以由連續的一體式流程製造系統代替。

提高產品質量

通過感應,待加熱的零件不會與火焰或其他加熱元件直接接觸; 交流電會在零件本身內部產生熱量。 結果,產品翹曲,變形和廢品率最小。 為了獲得最高的產品質量,可以在真空,惰性或還原性氣氛的密閉腔室中隔離零件,以消除氧化作用。

延長夾具壽命

感應加熱可將局部特定的熱量快速傳遞到零件的很小區域,而無需加熱任何周圍的零件。 這延長了夾具和機械安裝的壽命。

無害環境

感應加熱系統不會燃燒傳統的化石燃料; 感應是一個清潔,無污染的過程,將有助於保護環境。 感應系統通過消除煙霧,廢熱,有害排放物和大聲噪音,改善了員工的工作條件。 加熱安全高效,沒有明火,不會危及操作員或使過程難以理解。 非導電材料不會受到影響,可以放置在加熱區附近而不會造成損壞。

降低能耗

厭倦了增加水電費? 這種獨特的節能工藝可將能量消耗的90%轉化為有用的熱量; 批量爐通常只有45%的能源效率。 由於感應不需要預熱或冷卻循環,因此備用熱量損失降至最低。 感應過程的可重複性和一致性使其與節能自動化系統高度兼容。

感應加熱


高頻感應
 機感應加熱技術 是目前金屬材料加熱效率最高,速度最快,且功耗低的環保技術。 它已廣泛應用於金屬材料的熱處理,熱處理,熱裝配和焊接,熔化過程等各個行業。 它不僅可以加熱整個工件,還可以對工件進行局部加熱。 可以實現通過工件深處的熱量,只集中在其表面上,對錶面進行加熱; 不僅直接加熱金屬材料,還對非金屬材料進行間接加熱。 等等。 因此,感應加熱技術被廣泛應用於各行各業。

利用感應電流熱處理工藝對工件表面進行局部加熱。 該熱處理工藝通常用於表面淬火,但也可以用於部分退火或回火,有時還用於整體淬火和回火。 早期的1930(美國,蘇聯)已將感應加熱方法應用於零件的表面硬化。 隨著工業的發展,感應加熱,熱處理技術不斷提高,應用範圍不斷擴大。

基本原理:將工件放入感應器(線圈)中,當傳感器通過一定頻率的交流電時,周圍會產生交變磁場。 交變磁場的電磁感應作用使感應電流在一個封閉的內部產生──渦旋。 感應電流在工件的橫截面中非常不均勻地分佈,工件表面的電流密度高,向內逐漸減小,這種現象稱為集膚效應。 高電流密度將工件表面能轉化為熱能,使表面層的溫度升高,即表面發熱。 電流頻率越高,工件表面的電流密度和內部差越大,加熱層越薄。 快速冷卻後,加熱層的溫度可以超過鋼表面硬化臨界點的溫度。

分類:根據交流電的頻率,感應加熱和熱處理分為UHF,HF,RF,MF,工作頻率。
(1)超高頻感應加熱處理,在當前頻率高達27 MHz的情況下,加熱層極薄,僅約0.15 mm,可用於復雜的形狀,例如圓鋸和工件的薄表面硬化。
②高頻感應加熱熱處理通常用於電流頻率為200至300 kHz的情況下,加熱層的深度為0.5至2 mm,可用於齒輪,氣缸套,凸輪,軸等表面的零件淬火。
③採用無線電感應加熱的熱處理,其電流頻率為20至30 kHz,具有超音頻感應電流的小模數齒輪加熱,加熱層大致沿齒廓分佈,純火性能更好。
使用當前頻率進行熱處理的4 MF(中頻)感應加熱通常為2.5到10 kHz,加熱層的深度為2到8 mm,對於較大模數的齒輪,軸直徑較大且冷的情況更大滾動工件,例如表面硬化。
⑤工頻感應加熱熱處理,用於當前頻率50至60 Hz,加熱層深度為10至15 mm,可用於大型工件的表面硬化。

特點與應用:感應加熱的主要優點:①具有整體加熱的工件變形小,功耗小。 ②污染。 ③加熱速度快,工件表面氧化脫碳更輕。 ④表面硬化層可根據需要調整,易於控制。 (5)加熱設備可以安裝在機械加工生產線上,易於實現機械化和自動化,易於管理,並且可以減少運輸,節省人力,提高生產效率。 ⑥硬化層馬氏體變小,硬度,強度,韌性均較高。 工件表面的表面硬化較大,壓縮內應力較大,工件的抗疲勞斷裂能力較高。

感應加熱機 感應加熱熱處理 也有一些 缺點 or 缺點。 與火焰硬化相比,感應加熱設備更加複雜,適應性差,難以保證某些形狀複雜的工件的質量。
感應加熱器更為複雜,一旦投入成本較高,感應線圈(電感器)的互換性和適應性就很差,無法用於某些形狀複雜的工件。

但是顯然,優點大於缺點。
因此,感應加熱是替代煤加熱,油加熱,氣加熱,電炊具,電烤箱加熱及其他加熱方式的金屬加工的較好選擇。


應用:感應加熱被廣泛用於工件的齒輪,軸,曲軸,凸輪,滾子等的表面硬化,目的是提高這些工件的耐磨性和抗疲勞斷裂能力。 汽車後軸採用感應加熱表面淬火,疲勞設計的載荷循環比淬火和回火增加了大約10倍。 工件材料的感應加熱表面淬火通常在碳鋼中進行。 為了滿足某些特殊需求,已經開發出用於感應加熱的表面硬化專用低淬透性鋼。 高碳鋼和鑄鐵工件也可用於感應加熱表面硬化。 淬火介質通常為水或聚合物溶液。

器具:感應熱處理設備動力設備,淬火機和傳感器。 電源設備的主要作用是交流電的合適輸出頻率。 高頻電流電源管高頻發生器和兩個可控矽逆變器。 中頻電流電源發電機組。 一般電源只能輸出一個頻率電流,某些設備可以改變電流頻率,直接用50 Hz工頻電流感應加熱。

選擇:感應加熱裝置選擇的深度和工件需要的加熱層。 使用當前的低頻電源設備加熱工件的深層; 加熱層淺的工件,應使用當前的高頻電源設備。 選擇其他條件的電源是設備的電源。 加熱表面積增加,所需的電功率相應增加。 當加熱表面積太大或電源不足時,可連續加熱該方法,以使工件和傳感器相對運動,即前加熱,後冷卻。 但最好還是將整個受熱面加熱。 這可以利用工件芯部的廢熱,從而使硬化的表面層回火,從而簡化了工藝,並且還節省了能量。

的主要作用 感應加熱機 是工件的定位和必要的運動。 還應隨附淬火介質設備。 淬火機可分為標準機床和專用機床,前者適用於普通工件,後者適合批量生產複雜工件。

感應加熱的熱處理,為了保證熱處理的質量並提高熱效率,有必要根據工件的形狀和要求,設計製造合適的傳感器結構。 普通傳感器的外表面加熱傳感器,內孔平面傳感器的內孔加熱傳感器,通用加熱傳感器,特殊類型的加熱傳感器,單一類型的加熱傳感器,複合加熱傳感器,熔煉爐。