İndüksiyonla ısıtma ve temperleme tesisatları

İndüksiyon tesisatlarında, elektriksel olarak iletken ısıtılmış bir gövdedeki ısı, alternatif bir elektromanyetik alan tarafından onda indüklenen akımlar tarafından salınır.

Dirençli fırınlarda ısıtmaya kıyasla indüksiyonla ısıtmanın avantajları:

1) Elektrik enerjisinin doğrudan ısıtılmış gövdeye aktarılması, iletken malzemelerin doğrudan ısıtılmasını sağlar. Aynı zamanda ürünün sadece yüzeyden ısıtıldığı endirekt etkili tesisatlara göre ısıtma hızı artar.

2) Elektrik enerjisinin doğrudan ısıtılmış gövdeye aktarılması, kontak cihazları gerektirmez. Vakum ve koruyucu araçlar kullanıldığında, otomatik imalat üretimi koşullarında uygundur.

3) Yüzey etkisi olgusundan dolayı, ısıtılmış ürünün yüzey tabakasında maksimum güç açığa çıkar. Bu nedenle, soğutma sırasında indüksiyonla ısıtma, ürünün yüzey tabakasının hızlı bir şekilde ısınmasını sağlar.Bu, nispeten viskoz bir ortam ile parçanın yüksek yüzey sertliğini elde etmeyi mümkün kılar. İndüksiyonla yüzey sertleştirme, diğer yüzey sertleştirme yöntemlerine göre daha hızlı ve daha ekonomiktir.

4) Endüksiyonlu ısıtma çoğu durumda üretkenliği artırır ve çalışma koşullarını iyileştirir.

İndüksiyonlu ısıtma yaygın olarak aşağıdakiler için kullanılır:

1) Metallerin erimesi

2) Parçaların ısıl işlemi

3) Plastik deformasyondan önce parçaları veya boşlukları ısıtarak (dövme, damgalama, presleme)

4) Lehimleme ve katmanlama

5) Kaynak metali

6) Ürünlerin kimyasal ve ısıl işlemleri

İndüksiyonlu ısıtma tesisatlarında, indüktör oluşturur elektromanyetik alan, metal bir parçaya yol açar girdap akımları, en büyük yoğunluğu iş parçasının en büyük miktarda ısının salındığı yüzey tabakasına düşer. Bu ısı, indüktöre sağlanan güçle orantılıdır ve indüktör akımının ısıtma süresine ve frekansına bağlıdır. Uygun güç, frekans ve etki süresi seçimi ile ısıtma, farklı kalınlıktaki yüzey tabakasında veya iş parçasının tüm kesitinde gerçekleştirilebilir.

İndüksiyonlu ısıtma tesisatları, şarj yöntemine ve işletimin niteliğine göre fasılalı ve sürekli çalışır. İkincisi, üretim hatlarına ve otomatik proses hatlarına yerleştirilebilir.

Yüzey indüksiyonla sertleştirme, özellikle karbonlama, nitrürleme vb. gibi pahalı yüzey sertleştirme işlemlerinin yerini alır.

indüksiyonla sertleştirme tesisleri

İndüksiyonla yüzey sertleştirmenin amacı: parçanın viskoz ortamını korurken yüzey tabakasında yüksek sertlik elde etmek. Bu sertleşmeyi elde etmek için iş parçası, metalin yüzey tabakası tarafından indüklenen akımla önceden belirlenmiş bir derinliğe kadar hızla ısıtılır ve ardından soğutulur.

Akımın metale nüfuz etme derinliği frekansa bağlıdır, daha sonra yüzey sertleştirme, sertleştirilmiş tabakanın farklı kalınlıklarını gerektirir.

Aşağıdaki indüksiyon yüzey sertleştirme türleri vardır:

1) Aynı anda

2) Eşzamanlı dönüş

3) Sürekli-sıralı

Eşzamanlı indüksiyonla sertleştirme — sertleştirilecek tüm yüzeyin aynı anda ısıtılması ve ardından yüzeyin soğutulmasından oluşur.İndüktör ve soğutucuyu birleştirmek uygundur. Uygulama, jeneratörün gücü ile sınırlıdır. Isıtılan yüzey 200-300 cm2'yi geçmez.

Eşzamanlı ardışık indüksiyon sertleştirme - ısıtılmış parçanın ayrı parçalarının aynı anda ve sırayla ısıtılmasıyla karakterize edilir.

Sürekli sıralı indüksiyon sertleştirme - sertleştirilmiş yüzeyin büyük bir uzunluğu durumunda kullanılır ve parçanın indüktöre göre sürekli hareketi sırasında parçanın bir kısmının ısıtılmasından oluşur veya tersi. Yüzey soğutması ısıtmayı takip eder. Ayrı soğutucular kullanmak veya bunları bir indüktörle birleştirmek mümkündür.

Uygulamada indüksiyonla yüzey sertleştirme fikri indüksiyonla sertleştirme makinelerinde uygulanmaktadır.

Belirli bir parçayı veya parça gruplarını, biraz farklı boyutlarda işlemek için tasarlanmış özel endüksiyonla sertleştirme makineleri ve herhangi bir parçayı işlemek için evrensel endüksiyonla sertleştirme makineleri vardır.

Kürleme makineleri aşağıdaki öğeleri içerir:

1) Düşürücü trafo

2) İndüktör

3) Akü kapasitörleri

4) Su soğutma sistemi

5) Makine kontrol ve yönetim elemanı

İndüksiyonla sertleştirme için üniversal makineler, parçaları sabitlemek için cihazlar, bunların hareketi, dönüşü, indüktörü değiştirme olasılığı ile donatılmıştır. Sertleştirme indüktörünün tasarımı, yüzey sertleştirme tipine ve sertleştirilecek yüzeyin şekline bağlıdır.

Yüzey sertleştirme tipine ve parçaların konfigürasyonuna bağlı olarak, farklı tasarımlarda sertleştirme indüktörleri kullanılır.

İndüktörleri kürleme cihazı

Bir indüktör, alternatif bir manyetik alan oluşturan endüktif bir telden, baralardan, indüktörü bir güç kaynağına bağlamak için terminal bloklarından, su temini ve tahliyesi için borulardan oluşur. Düz yüzeyleri sertleştirmek için tek ve çok turlu indüktörler kullanılır.

Silindirik parçaların dış yüzeylerini, iç düz yüzeyleri vb. sertleştirmek için indüktör bulunmaktadır. Silindirik, ilmek, spiral-silindirik ve spiral düz vardır. Düşük frekanslarda, indüktör (bazı durumlarda) bir manyetik devre içerebilir.

Kürleme indüktörleri için güç kaynakları

8 kHz'e kadar çalışma frekansları sağlayan elektrikli makine ve tristör dönüştürücüler, orta frekanslı söndürme indüktörleri için güç kaynağı görevi görür.150 ila 8000 Hz aralığında bir frekans elde etmek için makine jeneratörleri kullanılır. Valf kontrollü konvertörler kullanılabilir. Daha yüksek frekanslar için tüp jeneratörler kullanılır. Arttırılmış frekans alanında makine jeneratörleri kullanılmaktadır. Yapısal olarak jeneratör, tahrik motoruyla tek bir dönüştürme cihazında birleştirilmiştir.

150 ila 500 Hz arasındaki frekanslar için geleneksel çok kutuplu jeneratörler kullanılır. Yüksek hızlarda çalışırlar. Rotor üzerinde bulunan uyarma bobini, halka kontağı aracılığıyla beslenir.

100 ila 8000 Hz arasındaki frekanslar için, rotorunda sargı olmayan indüktör jeneratörleri kullanılır.

Geleneksel bir senkron jeneratörde, rotorla birlikte dönen uyarma sargısı, stator sargısında alternatif bir akı yaratır, ardından endüksiyon jeneratöründe, rotorun dönüşü, manyetik sargıyla bağlantılı manyetik akıda bir titreşime neden olur. Arttırılmış frekansa sahip bir endüksiyon jeneratörünün kullanılması, > 500 Hz frekansta çalışan jeneratörlerin tasarım zorluklarından kaynaklanmaktadır. Bu tür jeneratörlerde çok kutuplu stator ve rotor sargılarını yerleştirmek zordur; sürücü asenkron motorlar tarafından yapılır. 100 kW'a kadar güç ile, iki makine genellikle bir gövdede birleştirilir. Yüksek güç - iki kasa Endüksiyonlu ısıtıcılar ve soğutma cihazları, endüksiyon veya merkezi güç kullanan makine jeneratörleri tarafından çalıştırılabilir.

Endüksiyon gücü, jeneratör metal ısıtma elemanlarında sürekli çalışan tek bir ünite tarafından tam olarak şarj edildiğinde kullanışlıdır.

Merkezi güç kaynağı — çevrimsel olarak çalışan çok sayıda ısıtma elemanının varlığında.Bu durumda, ayrı ısıtma ünitelerinin aynı anda çalışması nedeniyle jeneratörlerin kurulu gücünden tasarruf etmek mümkündür.

Jeneratörler genellikle 200 kW'a kadar güç sağlayabilen kendinden uyarmalı olarak kullanılır. Bu tür lambalar, 10-15 kV anot voltajında ​​çalışır; su soğutması, 10 kW'tan fazla dağıtılmış güce sahip anot lambaları soğutmak için kullanılır.

Güç doğrultucular genellikle yüksek voltaj elde etmek için kullanılır. Kurulum tarafından sağlanan güç. Genellikle bu düzeltmeler, doğrultucunun çıkış voltajı ayarlanarak ve yüksek frekanslı güç taşımak için koaksiyel kabloların güvenilir şekilde kaplanmasıyla yapılır. Korumasız ısıtma raflarının mevcudiyetinde, tehlikeli alanda personel bulunmaması için uzaktan kumanda ve mekanik otomatik çalıştırma kullanılmalıdır.