Indukciós fűtési és temperáló berendezések

Az indukciós berendezésekben az elektromosan vezető fűtött testben a hőt váltakozó elektromágneses tér által indukált áramok szabadítják fel.

Az indukciós fűtés előnyei az ellenállásos kemencékben történő fűtéshez képest:

1) Az elektromos energia közvetlenül a fűtött testbe történő átvitele lehetővé teszi a vezető anyagok közvetlen melegítését. Ugyanakkor a fűtési sebesség nő a közvetett hatású berendezésekhez képest, ahol a terméket csak a felületről melegítik fel.

2) Az elektromos energia közvetlenül a fűtött testbe történő átviteléhez nincs szükség érintkező eszközökre. Kényelmes az automatizált gyártási gyártás körülményei között, amikor vákuumot és védőeszközöket használnak.

3) A felületi hatás jelensége miatt a maximális teljesítmény a felmelegített termék felületi rétegében szabadul fel. Ezért a hűtés során az indukciós fűtés biztosítja a termék felületi rétegének gyors felmelegedését.Ez lehetővé teszi az alkatrész nagy felületi keménységének elérését viszonylag viszkózus közeggel. Az indukciós felületedzés gyorsabb és gazdaságosabb, mint a többi felületedzési módszer.

4) Az indukciós fűtés a legtöbb esetben javítja a termelékenységet és javítja a munkakörülményeket.

Az indukciós fűtést széles körben használják:

1) Fémek olvasztása

2) Alkatrészek hőkezelése

3) Az alkatrészek vagy nyersdarabok melegítésével a képlékeny deformáció előtt (kovácsolás, sajtolás, préselés)

4) Forrasztás és rétegezés

5) Hegesztett fém

6) Termékek kémiai és hőkezelése

Az indukciós fűtési rendszerekben az induktor létrehozza elektromágneses mező, fém részhez vezet légörvény, amelynek legnagyobb sűrűsége a munkadarab felületi rétegére esik, ahol a legnagyobb mennyiségű hő szabadul fel. Ez a hő arányos az induktorra betáplált teljesítménnyel, és függ az induktoráram fűtési idejétől és frekvenciájától. A teljesítmény, a frekvencia és a hatásidő megfelelő megválasztásával a különböző vastagságú felületi rétegben vagy a munkadarab teljes metszetében a melegítés elvégezhető.

Az indukciós fűtési rendszerek a töltési módtól és a művelet jellegétől függően szakaszos és folyamatos működésűek. Ez utóbbi gyártósorokba és automata folyamatsorokba építhető be.

A felületi indukciós edzés különösen olyan költséges felületkeményítési műveleteket vált ki, mint a karburálás, nitridálás stb.

Indukciós edzési berendezések

Az indukciós felületedzés célja: a felületi réteg nagy keménységének elérése az alkatrész viszkózus környezetének megőrzése mellett. Az ilyen keményedés eléréséhez a munkadarabot a fém felületi rétege által indukált áram segítségével gyorsan egy előre meghatározott mélységig felmelegítik, majd lehűtik.

A fémbe való áram behatolási mélysége a frekvenciától függ, ekkor a felületi edzéshez különböző vastagságú edzett réteg szükséges.

Az indukciós felületkeményítésnek a következő típusai vannak:

1) Egyszerre

2) Egyidejű forgás

3) Folyamatos-szekvenciális

Szimultán indukciós edzés – a teljes edzendő felület egyidejű melegítéséből, majd a felület lehűtéséből áll.Kényelmes az induktor és a hűtő kombinálása. Az alkalmazást az áramfejlesztő teljesítménye korlátozza. A fűtött felület nem haladja meg a 200-300 cm2-t.

Szimultán-szekvenciális indukciós edzés – azzal jellemezve, hogy a fűtött rész egyes részeit egyidejűleg és egymás után melegítik.

Folyamatos szekvenciális indukciós edzés - az edzett felület nagy hossza esetén használatos, és az alkatrész felmelegítéséből áll az alkatrész folyamatos mozgása során az induktorhoz képest vagy fordítva. A felületi hűtés a fűtést követi. Lehetőség van külön hűtők használatára, vagy induktorral kombinálva.

A gyakorlatban az indukciós felületkeményítés gondolatát az indukciós edzési gépekben alkalmazzák.

Léteznek speciális indukciós keményítőgépek, amelyek egy adott alkatrész vagy alkatrészcsoportok feldolgozására készültek, kissé eltérő méretűek, és univerzális indukciós edzési gépek bármely alkatrész megmunkálására.

A szárítógépek a következő elemeket tartalmazzák:

1) Leléptető transzformátor

2) Induktor

3) Akkumulátor kondenzátorok

4) Vízhűtő rendszer

5) Gépvezérlő és kezelőelem

Az indukciós edzéshez használt univerzális gépek fel vannak szerelve az alkatrészek rögzítésére, azok mozgására, forgására, az induktor cseréjének lehetőségére. Az edzõtekercs kialakítása függ a felületedzés típusától és az edzendõ felület alakjától.

A felületi edzés típusától és az alkatrészek konfigurációjától függően különböző kialakítású keményítőtekercseket alkalmaznak.

Készülék az induktorok keményítésére

Az induktor egy induktív vezetékből áll, amely váltakozó mágneses teret hoz létre, gyűjtősínekből, sorkapcsokból az induktor áramforráshoz történő csatlakoztatásához, csövekből a vízellátáshoz és -elvezetéshez. Az egy- és többfordulatú induktorok sík felületek keményítésére szolgálnak.

Van egy induktor a hengeres részek külső felületeinek, belső lapos felületeinek, stb. Vannak hengeres, hurkos, spirálhengeres és spirális lapos. Alacsony frekvenciákon az induktor tartalmazhat mágneses áramkört (bizonyos esetekben).

Tápegységek kikeményítő induktorokhoz

A 8 kHz-ig terjedő üzemi frekvenciát biztosító elektromos gép- és tirisztor átalakítók szolgálnak tápforrásként a közepes frekvenciájú oltótekercsekhez.A 150 és 8000 Hz közötti frekvencia eléréséhez gépi generátorokat használnak. Szelepvezérelt átalakítók használhatók. A magasabb frekvenciákhoz csöves generátorokat használnak. A megnövelt frekvencia területén gépi generátorokat használnak. Szerkezetileg a generátor a meghajtó motorral egy átalakító berendezésben van kombinálva.

A 150 és 500 Hz közötti frekvenciákhoz hagyományos többpólusú generátorokat használnak. Nagy sebességgel dolgoznak. A forgórészen található gerjesztő tekercs a gyűrűs érintkezőn keresztül táplálkozik.

A 100 és 8000 Hz közötti frekvenciákhoz induktorgenerátorokat használnak, amelyek rotorjának nincs tekercselése.

Hagyományos szinkrongenerátorban a rotorral együtt forgó gerjesztő tekercs váltakozó fluxust hoz létre az állórész tekercsében, majd az indukciós generátorban a forgórész forgása okozza a mágnestekercshez tartozó mágneses fluxus pulzálását. A megnövelt frekvenciájú indukciós generátor alkalmazása az 500 Hz-nél nagyobb frekvencián működő generátorok tervezési nehézségeiből adódik. Az ilyen generátorokban nehéz többpólusú állórész és forgórész tekercseket elhelyezni; a hajtást aszinkron motorok végzik. 100 kW teljesítményig a két gépet általában egy házban kombinálják. Nagy teljesítmény - két eset Az indukciós fűtőtestek és hűtőberendezések indukciós vagy központi árammal működő gépi generátorokkal táplálhatók.

Az indukciós teljesítmény akkor hasznos, ha a generátort teljesen feltölti egyetlen, fém fűtőelemekben folyamatosan működő egység.

Központi tápellátás - nagyszámú ciklikusan működő fűtőelem jelenlétében.Ebben az esetben lehetőség van a generátorok beépített teljesítményének megtakarítására a különálló fűtőegységek egyidejű működése miatt.

A generátorokat általában öngerjesztéssel használják, amelyek 200 kW teljesítményig képesek. Az ilyen lámpák 10-15 kV anódfeszültségen működnek; vízhűtés a 10 kW-nál nagyobb disszipált teljesítményű anódlámpák hűtésére szolgál.

Az egyenirányítókat általában nagyfeszültség előállítására használják. A telepítés által leadott teljesítmény. Ezeket a korrekciókat gyakran az egyenirányító kimeneti feszültségének beállításával és a koaxiális kábelek megbízható árnyékolásával végzik a nagyfrekvenciás teljesítmény átviteléhez. Árnyékolatlan fűtőállványok jelenlétében távirányítót, valamint mechanikus automata üzemmódot kell használni, hogy kizárják a személyzet jelenlétét a veszélyes területen.