誘導加熱を選択する理由とその利点は何ですか

誘導加熱を選択する理由とその利点は何ですか

対流、放射、直火、またはその他の加熱方法よりも誘導加熱を選択するのはなぜですか? 最新のソリッドステート誘導加熱がリーン生産方式にもたらす主な利点の概要は次のとおりです。

誘導加熱の利点最適化された一貫性

誘導加熱は、直火、トーチ加熱、およびその他の方法に関連する不整合と品質の問題を排除します。 システムが適切に調整および設定されると、推測作業や変動はありません。 加熱パターンは再現性があり、一貫性があります。 最新のソリッドステートシステムでは、正確な温度制御により均一な結果が得られます。 電源は瞬時にオンまたはオフにできます。 閉ループ温度制御により、高度な誘導加熱システムは、個々の部品の温度を測定する機能を備えています。 特定のランプアップ、ホールド、ランプダウンのレートを確立し、実行される各パーツのデータを記録できます。

生産性の最大化

誘導は非常に迅速に機能するため、生産率を最大化できます。 熱は部品内部で直接かつ瞬時に発生します(2000秒未満で>1ºF)。 起動は事実上瞬時です。 ウォームアップまたはクールダウンサイクルは必要ありません。 誘導加熱プロセスは、部品のバッチを遠隔の炉エリアまたは下請け業者に送る代わりに、冷間または熱間成形機の隣の製造フロアで完了することができます。 たとえば、以前は時間のかかるオフラインのバッチ加熱アプローチを必要としていたろう付けまたははんだ付けプロセスを、連続的なワンピースフロー製造システムに置き換えることができます。

製品品質の改善

誘導では、加熱される部品が炎やその他の加熱要素と直接接触することはありません。 熱は、交流電流によって部品自体に誘導されます。 その結果、製品の反り、歪み、不良率が最小限に抑えられます。 製品の品質を最大限に高めるために、真空、不活性または還元性雰囲気の密閉チャンバー内で部品を隔離して、酸化の影響を排除できます。

フィクスチャ寿命の延長

誘導加熱は、周囲の部品を加熱することなく、部位固有の熱を部品の非常に小さな領域に迅速に供給します。 これにより、治具と機械のセットアップの寿命が延びます。

環境に優しい

誘導加熱システムは、従来の化石燃料を燃やしません。 誘導は、環境を保護するのに役立つクリーンで無公害のプロセスです。 誘導システムは、煙、廃熱、有害な放出物、大きな騒音を排除することにより、従業員の労働条件を改善します。 加熱は、作業者を危険にさらしたりプロセスを不明瞭にする裸火がないため、安全で効率的です。 非導電性材料は影響を受けず、損傷することなく加熱ゾーンの近くに配置できます。

エネルギー消費量の削減

光熱費を増やすのはうんざり? この独自のエネルギー効率の高いプロセスは、最大90%のエネルギー消費エネルギーを有用な熱に変換します。 バッチ炉は一般に45%のエネルギー効率しかありません。 また、誘導にはウォームアップやクールダウンのサイクルが不要なので、待機時の熱損失は最小限に抑えられます。 誘導プロセスの再現性と一貫性により、エネルギー効率の高い自動システムとの互換性が非常に高くなります。

誘導加熱


高周波誘導
  誘導加熱技術 現在、金属材料の最高の加熱効率、最速、環境保護の低消費電力です。 それは金属材料の熱処理、熱処理、熱アセンブリおよび溶接、溶解プロセスでさまざまな産業で広く利用されています。 ワークピース全体を加熱するだけでなく、ワークピースの局所加熱の関連性もあります。 表面の熱だけに焦点を合わせるために、加工物の熱を通して深く実現することができます; 金属材料の直接加熱だけでなく、非金属材料の間接加熱も同様です。 等々。 したがって、誘導加熱技術は、あらゆる分野でより広く使用されています。

誘導電流熱処理プロセスによるワークピースの表面の局所加熱。 この熱処理プロセスは、表面硬化で一般的に使用されますが、部分焼鈍または焼戻しにも使用でき、時には全体的な焼入れおよび焼戻しにも使用できます。 初期の1930、米国、ソビエト連邦は、部品の表面硬化のための誘導加熱法に適用しました。 産業の発展に伴い、誘導加熱、熱処理技術は改善を続け、アプリケーションの範囲を拡大し続けています。

基本原理:ワークピースをインダクタ(コイル)に入れ、センサーが特定の周波数の交流電流を通過すると、交流磁場が周囲に生成されます。 交流磁場の電磁誘導効果により、ワークピースの誘導電流が閉じた──渦内で生成されます。 誘導電流は、ワークピースの断面に非常に不均一に分布し、ワークピース表面の電流密度が高くなり、内向きに徐々に減少します。この現象は表皮効果と呼ばれます。 表面層の温度が上昇するように、ワークピースの表面エネルギーの熱エネルギーへの高電流密度、すなわち表面加熱。 電流周波数が高くなり、ワークピース表面の電流密度と内部微分が大きくなると、加熱層が薄くなります。 急速冷却により、鋼表面硬化の臨界点の温度を超える加熱層の温度を達成できます。

分類:交流の周波数に応じて、誘導加熱と熱処理はUHF、HF、RF、MF、動作周波数に分けられます。
(1)27 MHzまでの現在の周波数で使用される超高周波誘導加熱処理、加熱層は非常に薄く、約0.15 mmのみで、丸鋸やワークの薄い表面硬化などの複雑な形状に使用できます。
②高周波誘導加熱熱処理は通常200から300 kHzの現在の周波数で使用され、加熱層の深さは0.5から2です。mmはギア、シリンダースリーブ、カム、シャフトおよび表面の他の部分に使用できますクエンチング。
③電流周波数20〜30kHzの無線誘導加熱熱処理、スーパーオーディオ誘導電流小弾性ギア加熱、歯形分布にほぼ沿った加熱層、純粋な火災の性能向上。
現在の周波数を使用した熱処理の4MF(中周波数)誘導加熱は、一般に2.5〜10 kHz、加熱層の深さは2〜8 mmであり、シャフトの直径が大きく、冷間が大きい大弾性歯車の場合はそれ以上です。表面硬化などのワークを転がします。
⑤50から60 Hzの現在の周波数で使用される電源周波数誘導加熱熱処理、加熱層の深さは10から15 mmで、大型ワークの表面硬化に使用できます。

特徴と用途:誘導加熱の主な利点:①全体的な加熱ワークピースの変形は、小さな、小さな電力消費です。 ②汚染。 ③加熱速度、ワーク表面の酸化と脱炭ライター。 ④表面硬化層は必要に応じて調整でき、制御が容易です。 (5)加熱装置は機械加工生産ラインに設置でき、機械化と自動化を実現しやすく、管理しやすく、輸送を削減し、人員を節約し、生産効率を向上させることができます。 ⑥硬化層マルテンサイトが小さく、硬度、強度、靭性が高い。 ⑦ワーク表面の表面硬化により大きな圧縮内部応力、ワークの高い疲労破壊能力。

誘導加熱機  誘導加熱熱処理 また、いくつかあります 欠点 or デメリット。 火炎硬化と比較して、誘導加熱装置はより複雑で、複雑な形状の加工品の品質を保証するのが難しい、貧弱な環境への適応性が困難です。
誘導加熱器はより複雑であり、入力のコストが比較的高くなり、誘導コイル(インダクタ)の互換性と適応性が低下すると、複雑な形状のワークには使用できません。

しかし、明らかに、利点は欠点を上回りました。
したがって、誘導加熱は、石炭加熱、石油加熱、ガス加熱、電気調理器、電気オーブン加熱、その他の加熱方法に代わる金属加工のより良い選択です。


アプリケーション:誘導加熱は、ワークのギア、シャフト、クランクシャフト、カム、ローラーなどの表面硬化に広く使用されています。目的は、これらのアーティファクトの耐摩耗性と抗疲労破壊能力を向上させることです。 誘導加熱表面硬化を使用した自動車後車軸、疲労設計負荷サイクルは、焼入れ焼戻しよりも約10倍増加します。 ワークピース材料の誘導加熱表面硬化は、一般的に炭素鋼で行われます。 一部のワークピースの特殊なニーズを満たすために、誘導加熱表面硬化専用の低硬化性鋼が開発されました。 高炭素鋼と鋳鉄のワークも誘導加熱表面硬化に使用できます。 クエンチング媒体は、通常、水またはポリマー溶液です。

設備:誘導加熱処理装置の電源装置、焼入機およびセンサー。 電源装置の主な役割は、交流電流の適切な出力周波数です。 高周波電流供給管の高周波発生器と2つのSCRインバーター。 IF現在の電源ジェネレータセット。 一般的な電源は周波数電流のみを出力できますが、一部の機器は、50 Hzの電源周波数電流誘導加熱で電流周波数を直接変更できます。

選択:誘導加熱装置の選択の深さとワークには加熱層が必要です。 現在の低周波電源装置を使用して、ワークの深層を加熱します。 加熱層の浅いワークピースには、現在の高周波電源装置を使用する必要があります。 電源のその他の条件を選択すると、デバイスの電力になります。 加熱表面積が増加し、対応する増加に必要な電力が増加します。 加熱表面積が大きすぎる場合、または電力供給が不十分な場合、この方法は連続的に加熱され、ワー​​クピースとセンサーの相対的な動き、前面加熱、冷却の後ろになります。 しかし、最高、または加熱面全体の加熱。 これにより、加工物のコア部分が廃熱を使用できるため、硬化した表面層が焼き戻され、プロセスが簡素化され、エネルギーも節約されます。

の主な役割 誘導加熱装置 ワークの位置決めと必要な動きです。 クエンチングメディアデバイスも付属する必要があります。 焼入れ機は、標準的な工作機械と特別な工作機械に分けることができ、前者は一般的な工作物に適用され、複雑な工作物の大量生産に適しています。

熱処理の誘導加熱は、熱処理の品質を確保し、熱効率を向上させるために、ワークピースの形状と要件、設計と製造構造に応じて適切なセンサーが必要です。 センサーの外側表面を加熱する一般的なセンサー、内孔加熱センサー、平面熱センサー、ユニバーサル加熱センサー、特殊な種類の加熱センサー、単一の種類の加熱センサー、複合加熱センサー、製錬炉。