Induktionswärmebehandlungsoberflächenprozess

Was ist ein Induktionswärmebehandlungsoberflächenprozess?

Induktionsheizung ist ein Wärmebehandlungsprozess, der eine sehr gezielte Erwärmung von Metallen durch elektromagnetische Induktion ermöglicht. Das Verfahren beruht auf induzierten elektrischen Strömen innerhalb des Materials, um Wärme zu erzeugen, und ist das bevorzugte Verfahren zum Verbinden, Härten oder Erweichen von Metallen oder anderen leitenden Materialien. In modernen Herstellungsverfahren bietet diese Form der Wärmebehandlung eine vorteilhafte Kombination aus Geschwindigkeit, Konsistenz und Kontrolle. Obwohl die Grundprinzipien bekannt sind, haben moderne Fortschritte in der Festkörpertechnologie das Verfahren bemerkenswert einfach und kostengünstig für Anwendungen gemacht, die das Verbinden, Behandeln, Erhitzen und Testen von Materialien umfassen.

Durch Induktionswärmebehandlung können Sie durch die hochsteuerbare Verwendung einer elektrisch beheizten Spule die besten physikalischen Eigenschaften nicht nur für jedes Metallteil, sondern für jeden Abschnitt dieses Metallteils auswählen. Das Induktionshärten kann Lagerzapfen und Wellenabschnitten eine überlegene Haltbarkeit verleihen, ohne die Duktilität zu beeinträchtigen, die zur Bewältigung von Stoßbelastungen und Vibrationen erforderlich ist. Sie können interne Lagerflächen und Ventilsitze in komplizierten Teilen härten, ohne Verformungsprobleme zu verursachen. Dies bedeutet, dass Sie in der Lage sind, bestimmte Bereiche für Haltbarkeit und Duktilität auf eine Weise zu härten oder zu glühen, die Ihren Anforderungen am besten entspricht.

Vorteile von Induktionswärmebehandlungsdiensten

  • Fokussierte Wärmebehandlung Die Oberflächenhärtung behält die ursprüngliche Duktilität des Kerns bei, während ein Bereich mit hohem Verschleiß des Teils gehärtet wird. Der gehärtete Bereich wird in Bezug auf Gehäusetiefe, Breite, Position und Härte genau gesteuert.
  • Optimierte Konsistenz Beseitigen Sie die Inkonsistenzen und Qualitätsprobleme, die mit offener Flamme, Brennerheizung und anderen Methoden verbunden sind. Sobald das System ordnungsgemäß kalibriert und eingerichtet ist, gibt es keine Vermutungen oder Abweichungen mehr. Das Heizmuster ist wiederholbar und konsistent. Mit modernen Festkörpersystemen liefert eine präzise Temperaturregelung einheitliche Ergebnisse.

  • Maximierte Produktivität Die Produktionsraten können maximiert werden, da die Wärme direkt und sofort (> 2000ºF in <1 Sekunde) innerhalb des Teils entwickelt wird. Der Start erfolgt praktisch augenblicklich. Es ist kein Aufwärm- oder Abkühlzyklus erforderlich.
  • Verbesserte Produktqualität Teile kommen niemals in direkten Kontakt mit einer Flamme oder einem anderen Heizelement. Die Wärme wird im Teil selbst durch elektrischen Wechselstrom induziert. Dadurch werden Produktverformungs-, Verzerrungs- und Ausschussraten minimiert.
  • Reduzierter Energieverbrauch Sind Sie es leid, die Stromrechnungen zu erhöhen? Dieser einzigartig energieeffiziente Prozess wandelt bis zu 90% der verbrauchten Energie in Nutzwärme um. Chargenöfen sind in der Regel nur zu 45% energieeffizient. Es sind keine Aufwärm- oder Abkühlzyklen erforderlich, sodass die Wärmeverluste im Standby-Modus auf ein Minimum reduziert werden.
  • Umweltfreundlich Das Verbrennen traditioneller fossiler Brennstoffe ist nicht erforderlich, was zu einem sauberen, umweltfreundlichen Prozess führt, der zum Schutz der Umwelt beiträgt.

Was ist Induktionsheizung?

Induktionsheizung ist eine kontaktlose Heizmethode für Körper, die Energie aus einem magnetischen Wechselfeld absorbieren, das von der Induktionsspule (Induktor) erzeugt wird.

Es gibt zwei Mechanismen der Energieabsorption:

  • Erzeugung von Wirbelströmen im Körper, die aufgrund des elektrischen Widerstands des Körpermaterials eine Erwärmung verursachen
  • Hystereseerwärmung (NUR für magnetische Materialien!) Aufgrund einer Reibung magnetischer Mikrovolumina (Domänen), die sich nach Ausrichtung des externen Magnetfelds drehen

Prinzip der Induktionserwärmung

Kette von Phänomenen:

  • Induktionsheizung Stromversorgung liefert Strom (I1) an die Induktionsspule
  • Spulenströme (Amperewindungen) erzeugen ein Magnetfeld. Feldlinien sind immer geschlossen (Naturgesetz!) Und jede Linie verläuft um die Stromquelle - Spulendrehungen und Werkstück
  • Ein magnetisches Wechselfeld, das durch den Teilquerschnitt fließt (mit dem Teil gekoppelt), induziert eine Spannung in dem Teil

  • Die induzierte Spannung erzeugt Wirbelströme (I2) in dem Teil, der nach Möglichkeit entgegengesetzt zum Spulenstrom fließt
  • Wirbelströme erzeugen im Teil Wärme

Leistungsfluss in Induktionsheizungsanlagen

Wechselstrom ändert die Richtung zweimal während jedes Frequenzzyklus. Wenn die Frequenz 1 kHz beträgt, ändert der Strom die Richtung 2000 Mal in einer Sekunde.

Ein Produkt aus Strom und Spannung ergibt den Wert der Momentanleistung (p = ixu), die zwischen der Stromversorgung und der Spule oszilliert. Wir können sagen, dass Leistung teilweise von der Spule absorbiert (Wirkleistung) und teilweise reflektiert (Blindleistung) wird. Die Kondensatorbatterie dient zum Entladen des Generators von der Blindleistung. Kondensatoren empfangen Blindleistung von der Spule und senden sie an die Spule zurück, die die Schwingungen unterstützt.

Eine Schaltung "Spulentransformator-Kondensatoren" wird Resonanz- oder Tankschaltung genannt.