为什么选择感应加热及其优势

为什么选择感应加热及其优势

为什么选择感应加热而不是对流,辐射,明火或其他加热方法? 以下是现代固态感应加热为精益制造提供的主要优势的简短摘要:

感应加热的优点优化的一致性

感应加热消除了与明火,割炬加热和其他方法相关的不一致和质量问题。 一旦对系统进行了正确的校准和设置,就不会产生任何猜测或变化。 加热方式可重复且一致。 使用现代固态系统,精确的温度控制可提供一致的结果; 电源可以立即打开或关闭。 通过闭环温度控制,先进的感应加热系统能够测量每个单独部件的温度。 可以确定特定的上升,保持和下降速率,并可以记录每个运行零件的数据。

生产力最大化

由于上岗速度如此之快,因此可以最大程度地提高生产率。 零件内部会立即直接产生热量(在<2000秒内>1ºF。)。 启动几乎是瞬时的。 无需预热或冷却周期。 感应加热过程可以在冷或热成型机旁边的生产车间完成,而不必将零件批次发送到偏远的熔炉区或分包商。 例如,以前需要耗时的离线批量加热方法的钎焊或钎焊过程现在可以由连续的一体式流程制造系统代替。

提高产品质量

通过感应,待加热的零件不会与火焰或其他加热元件直接接触; 交流电会在零件本身内部产生热量。 结果,产品翘曲,变形和废品率最小。 为了获得最高的产品质量,可以在真空,惰性或还原性气氛的密闭腔室中隔离零件,以消除氧化作用。

延长夹具寿命

感应加热可将局部特定的热量快速传递到零件的很小区域,而无需加热任何周围的零件。 这延长了夹具和机械安装的寿命。

无害环境

感应加热系统不会燃烧传统的化石燃料; 感应是一个清洁,无污染的过程,将有助于保护环境。 感应系统通过消除烟雾,废热,有害排放物和大声噪音,改善了员工的工作条件。 加热安全高效,没有明火,不会危及操作员或使过程难以理解。 非导电材料不会受到影响,可以放置在加热区附近而不会造成损坏。

降低能耗

厌倦了增加水电费? 这种独特的节能工艺可将能量消耗的90%转化为有用的热量; 批量炉通常只有45%的能源效率。 由于感应不需要预热或冷却循环,因此备用热量损失降至最低。 感应过程的可重复性和一致性使其与节能自动化系统高度兼容。

感应加热


高频感应
 机感应加热技术 是目前金属材料加热效率最高,速度最快,且功耗低的环保技术。 它已广泛应用于金属材料的热处理,热处理,热装配和焊接,熔化过程等各个行业。 它不仅可以加热整个工件,还可以对工件进行局部加热。 可以实现通过工件深处的热量,只集中在其表面上,对表面进行加热; 不仅直接加热金属材料,还对非金属材料进行间接加热。 等等。 因此,感应加热技术被广泛应用于各行各业。

利用感应电流热处理工艺对工件表面进行局部加热。 该热处理工艺通常用于表面淬火,但也可以用于部分退火或回火,有时还用于整体淬火和回火。 早期的1930(美国,苏联)已将感应加热方法应用于零件的表面硬化。 随着工业的发展,感应加热,热处理技术不断提高,应用范围不断扩大。

基本原理:将工件放入感应器(线圈)中,当传感器通过一定频率的交流电时,周围会产生交变磁场。 交变磁场的电磁感应作用使感应电流在一个封闭的内部产生──涡旋。 感应电流在工件的横截面中非常不均匀地分布,工件表面的电流密度高,向内逐渐减小,这种现象称为集肤效应。 高电流密度将工件表面能转化为热能,使表面层的温度升高,即表面发热。 电流频率越高,工件表面的电流密度和内部差越大,加热层越薄。 快速冷却后,加热层的温度可以超过钢表面硬化临界点的温度。

分类:根据交流电的频率,感应加热和热处理分为UHF,HF,RF,MF,工作频率。
(1)超高频感应加热处理,在当前频率高达27 MHz的情况下,加热层极薄,仅约0.15 mm,可用于复杂的形状,例如圆锯和工件的薄表面硬化。
②高频感应加热热处理通常用于电流频率为200至300 kHz的情况下,加热层的深度为0.5至2 mm,可用于齿轮,气缸套,凸轮,轴等表面的零件淬火。
③采用无线电感应加热方式进行热处理,电流频率为20至30 kHz,采用超音频感应电流小模数齿轮加热,加热层大致沿齿廓分布,纯火性能更好。
使用当前频率进行热处理的4 MF(中频)感应加热通常为2.5到10 kHz,加热层的深度为2到8 mm,对于较大模数的齿轮,轴直径较大且冷的情况下更大滚动工件,例如表面硬化。
⑤工频感应加热热处理,用于当前频率50至60 Hz,加热层深度为10至15 mm,可用于大型工件的表面硬化。

特点与应用:感应加热的主要优点:①具有整体加热的工件变形小,功耗小。 ②污染。 ③加热速度快,工件表面氧化脱碳更轻。 ④表面硬化层可根据需要调整,易于控制。 (5)加热设备可以安装在机械加工生产线上,易于实现机械化和自动化,易于管理,并且可以减少运输,节省人力,提高生产效率。 ⑥硬化层马氏体变小,硬度,强度,韧性均较高。 工件表面的表面硬化较大,压缩内应力较大,工件的抗疲劳断裂能力较高。

感应加热机 感应加热热处理 也有一些 缺点 or 缺点。 与火焰硬化相比,感应加热设备更加复杂,适应性差,难以保证某些形状复杂的工件的质量。
感应加热器更为复杂,一旦投入成本较高,感应线圈(电感器)的互换性和适应性就很差,无法用于某些形状复杂的工件。

但是显然,优点大于缺点。
因此,感应加热是替代煤加热,油加热,气加热,电炊具,电烤箱加热及其他加热方式的金属加工的较好选择。


应用领域:感应加热被广泛用于工件的齿轮,轴,曲轴,凸轮,滚子等的表面硬化,目的是提高这些工件的耐磨性和抗疲劳断裂能力。 汽车后轴采用感应加热表面淬火,疲劳设计的载荷循环比淬火和回火增加了大约10倍。 工件材料的感应加热表面淬火通常在碳钢中进行。 为了满足某些特殊需求,已经开发出用于感应加热的表面硬化专用低淬透性钢。 高碳钢和铸铁工件也可用于感应加热表面硬化。 淬火介质通常为水或聚合物溶液。

设备:感应热处理设备动力设备,淬火机和传感器。 电源设备的主要作用是交流电的合适输出频率。 高频电流电源管高频发生器和两个可控硅逆变器。 中频电流电源发电机组。 一般电源只能输出一个频率电流,某些设备可以改变电流频率,直接用50 Hz工频电流感应加热。

选择:感应加热装置选择的深度和工件需要的加热层。 使用当前的低频电源设备加热工件的深层; 加热层浅的工件,应使用当前的高频电源设备。 选择其他条件的电源是设备的电源。 加热表面积增加,所需的电功率相应增加。 当加热表面积太大或电源不足时,可连续加热该方法,以使工件和传感器相对运动,即前加热,后冷却。 但最好还是将整个受热面加热。 这可以利用工件芯部的废热,从而使硬化的表面层回火,从而简化了工艺,并且还节省了能量。

的主要作用 感应加热机 是工件的定位和必要的运动。 还应随附淬火介质设备。 淬火机可分为标准机床和专用机床,前者适用于普通工件,后者适合批量生产复杂工件。

感应加热的热处理,为了保证热处理的质量和提高热效率,有必要根据工件的形状和要求,设计制造合适的传感器结构。 普通传感器的外表面加热传感器,内孔加热传感器,平面加热传感器,通用加热传感器,特殊类型的加热传感器,单一类型的加热传感器,复合加热传感器,熔炼炉。

 

 

=