Vysokofrekvenčné kaliace zariadenia. Tepelné spracovanie ocele

Vysokofrekvenčné prúdy sú schopné ideálne zvládnuť rôzne procesy tepelného spracovania kovov. Inštalácia HDTV je ideálna na vytvrdzovanie. K dnešnému dňu neexistuje žiadne zariadenie, ktoré by mohlo konkurovať za rovnakých podmienok indukčnému ohrevu. Výrobcovia začali venovať čoraz väčšiu pozornosť indukčným zariadeniam, získavali ich na spracovanie produktov a tavenie kovu.

Aká je dobrá inštalácia HDTV na kalenie

Inštalácia HDTV je unikátne zariadenie schopné spracovať kov vo vysokej kvalite v krátkom čase. Na vykonanie každej funkcie by ste si mali vybrať konkrétnu inštaláciu, napríklad pre kalenie je najlepšie zakúpiť hotový HDTV kaliaci komplex, v ktorom je už všetko navrhnuté pre pohodlné kalenie.
Inštalácia HDTV má široký zoznam výhod, ale nebudeme brať do úvahy všetko, ale zameriame sa na tie, ktoré sú špeciálne vhodné na vytvrdzovanie HDTV.

  1. Inštalácia HDTV sa v krátkom čase zahreje a začne rýchlo spracovávať kov. Pri použití indukčného ohrevu nie je potrebné tráviť ďalší čas medziohrevom, pretože zariadenie okamžite začne spracovávať kov.
  2. Indukčný ohrev nevyžaduje dodatočné technické prostriedky, ako je použitie chladiaceho oleja. Produkt je vysoko kvalitný a počet chýb vo výrobe je výrazne znížený.
  3. Inštalácia HDTV je pre zamestnancov podniku úplne bezpečná a ľahko sa ovláda. Na prevádzku a programovanie zariadenia nie je potrebné najímať vysokokvalifikovaný personál.
  4. Vysokofrekvenčné prúdy umožňujú hlbšie vytvrdzovanie, pretože teplo pod vplyvom elektromagnetického poľa je schopné preniknúť do danej hĺbky.

Inštalácia HDTV má obrovský zoznam výhod, ktoré možno vymenovať na dlhú dobu. Použitím vykurovania HDTV na kalenie výrazne znížite náklady na energiu a tiež získate príležitosť zvýšiť úroveň produktivity podniku.

Inštalácia HDTV - princíp fungovania pre kalenie

Inštalácia HDTV funguje na princípe indukčného ohrevu. Základom tohto princípu boli zákony Joule-Lenz a Faraday-Maxwell o premene elektrickej energie.
Generátor dodáva elektrickú energiu, ktorá prechádza cez induktor a transformuje sa na silné elektromagnetické pole. Vírivé prúdy vytvoreného poľa začnú pôsobiť a prenikajúc do kovu sa premieňajú na tepelnú energiu a začínajú spracovávať produkt.

Tavenie kovu indukciou je široko používané v rôznych odvetviach: metalurgia, strojárstvo, klenotníctvo. Jednoduchá pec indukčného typu na tavenie kovu doma sa dá zostaviť vlastnými rukami.

K ohrevu a taveniu kovov v indukčných peciach dochádza v dôsledku vnútorného ohrevu a zmien v kryštálovej mriežke kovu, keď nimi prechádzajú vysokofrekvenčné vírivé prúdy. Tento proces je založený na fenoméne rezonancie, pri ktorom majú vírivé prúdy maximálnu hodnotu.

Aby spôsobil tok vírivých prúdov cez roztavený kov, je umiestnený v zóne pôsobenia elektromagnetického poľa induktora - cievky. Môže byť vo forme špirály, osmičky alebo trojlístka. Tvar induktora závisí od veľkosti a tvaru ohrievaného obrobku.

Indukčná cievka je pripojená k zdroju striedavého prúdu. V priemyselných taviacich peciach sa používajú priemyselné frekvenčné prúdy 50 Hz, na tavenie malých objemov kovov v šperkoch sa používajú vysokofrekvenčné generátory, ktoré sú efektívnejšie.

Druhy

Vírivé prúdy sú uzavreté pozdĺž obvodu obmedzeného magnetickým poľom induktora. Preto je ohrev vodivých prvkov možný vo vnútri cievky aj z jej vonkajšej strany.

    Preto sú indukčné pece dvoch typov:
  • kanál, v ktorom kanály umiestnené okolo induktora sú nádobou na tavenie kovov a jadro je umiestnené vo vnútri;
  • téglik, používajú špeciálnu nádobu - téglik vyrobený z tepelne odolného materiálu, zvyčajne vyberateľný.

kanálová pec príliš celkové a určené pre priemyselné objemy tavenia kovov. Používa sa pri tavení liatiny, hliníka a iných neželezných kovov.
tégliková pec pomerne kompaktný, používajú ho klenotníci, rádioamatéri, takáto rúra môže byť zostavená vlastnými rukami a používaná doma.

Zariadenie


    Domáca pec na tavenie kovov má pomerne jednoduchý dizajn a pozostáva z troch hlavných blokov umiestnených v spoločnom kryte:
  • vysokofrekvenčný alternátor;
  • induktor - špirálové vinutie z medeného drôtu alebo rúrky pre domácich majstrov;
  • téglik.

Téglik je umiestnený v induktore, konce vinutia sú pripojené k zdroju prúdu. Keď prúd preteká vinutím, vzniká okolo neho elektromagnetické pole s premenlivým vektorom. V magnetickom poli vznikajú vírivé prúdy smerované kolmo na jeho vektor a prechádzajúce uzavretou slučkou vo vnútri vinutia. Prechádzajú cez kov umiestnený v tégliku, pričom ho zahrievajú na teplotu topenia.

Výhody indukčnej pece:

  • rýchle a rovnomerné zahrievanie kovu ihneď po zapnutí inštalácie;
  • smerovosť vykurovania - zahrieva sa iba kov a nie celá inštalácia;
  • vysoká rýchlosť topenia a homogenita taveniny;
  • nedochádza k odparovaniu legujúcich zložiek kovu;
  • inštalácia je šetrná k životnému prostrediu a bezpečná.

Zvárací invertor možno použiť ako generátor indukčnej pece na tavenie kovu. Generátor môžete zostaviť aj vlastnými rukami podľa nižšie uvedených schém.

Pec na tavenie kovu na zváracom invertore

Tento dizajn je jednoduchý a bezpečný, pretože všetky meniče sú vybavené vnútornou ochranou proti preťaženiu. Celá zostava pece v tomto prípade spočíva na výrobe induktora vlastnými rukami.

Zvyčajne sa vykonáva vo forme špirály z medenej tenkostennej rúrky s priemerom 8-10 mm. Ohýba sa podľa šablóny požadovaného priemeru, pričom zákruty sú umiestnené vo vzdialenosti 5-8 mm. Počet závitov je od 7 do 12 v závislosti od priemeru a vlastností meniča. Celkový odpor tlmivky musí byť taký, aby nespôsobil nadprúd v meniči, inak dôjde k jej vypnutiu internou ochranou.

Induktor môže byť namontovaný v puzdre vyrobenom z grafitu alebo textolitu a vo vnútri môže byť inštalovaný téglik. Induktor môžete jednoducho položiť na tepelne odolný povrch. Kryt nesmie viesť prúd, inak ním prejde obvod vírivého prúdu a zníži sa výkon inštalácie. Z rovnakého dôvodu sa neodporúča umiestňovať cudzie predmety do zóny topenia.

Pri práci zo zváracieho invertora musí byť jeho kryt uzemnený! Zásuvka a vedenie musia byť dimenzované na prúd odoberaný meničom.

Vykurovací systém súkromného domu je založený na prevádzke pece alebo kotla, ktorého vysoký výkon a dlhá neprerušovaná životnosť závisí od značky a inštalácie samotných vykurovacích zariadení, ako aj od správnej inštalácie komína.
nájdete odporúčania pre výber kotla na tuhé palivá a ďalej sa zoznámite s typmi a pravidlami:

Tranzistorová indukčná pec: obvod

Existuje mnoho rôznych spôsobov, ako zostaviť indukčný ohrievač vlastnými rukami. Pomerne jednoduchá a osvedčená schéma pece na tavenie kovu je znázornená na obrázku:

    Na zostavenie inštalácie vlastnými rukami budete potrebovať nasledujúce diely a materiály:
  • dva tranzistory s efektom poľa typu IRFZ44V;
  • dve diódy UF4007 (môžete použiť aj UF4001);
  • odpor 470 Ohm, 1 W (môžete vziať dva sériovo zapojené 0,5 W každý);
  • filmové kondenzátory pre 250 V: 3 kusy s kapacitou 1 mikrofarad; 4 kusy - 220 nF; 1 kus - 470 nF; 1 kus - 330 nF;
  • medený drôt vinutia v smaltovanej izolácii Ø1,2 mm;
  • medený drôt vinutia v smaltovanej izolácii Ø2 mm;
  • dva krúžky z tlmiviek odobratých z napájania počítača.

Postup montáže vlastnými rukami:

  • Tranzistory s efektom poľa sú namontované na radiátoroch. Pretože sa okruh počas prevádzky veľmi zahrieva, radiátor musí byť dostatočne veľký. Môžete ich nainštalovať aj na jeden radiátor, ale potom musíte tranzistory izolovať od kovu pomocou tesnení a podložiek vyrobených z gumy a plastu. Pinout tranzistorov s efektom poľa je znázornený na obrázku.


  • Je potrebné urobiť dve tlmivky. Na ich výrobu je medený drôt s priemerom 1,2 mm navinutý okolo krúžkov odobratých z napájacieho zdroja akéhokoľvek počítača. Tieto prstene sú vyrobené z práškového feromagnetického železa. Musia byť navinuté zo 7 až 15 závitov drôtu, pričom sa snažia zachovať vzdialenosť medzi závitmi.


  • Vyššie uvedené kondenzátory sú zostavené do batérie s celkovou kapacitou 4,7 mikrofaradov. Zapojenie kondenzátorov - paralelné.



  • Vinutie tlmivky je vyrobené z medeného drôtu s priemerom 2 mm. 7-8 závitov vinutia je navinutých na valcový predmet vhodný pre priemer téglika, pričom zostávajú dostatočne dlhé konce na pripojenie k obvodu.
  • Pripojte prvky na doske podľa schémy. Ako zdroj energie je použitá batéria 12 V, 7,2 A/h. Prúd spotrebovaný pri prevádzke je cca 10 A, kapacita batérie v tomto prípade vystačí na cca 40 minút.V prípade potreby je teleso pece vyrobené z tepelne odolného materiálu, napríklad textolitu.Výkon zariadenia je možné meniť zmenou počtu závitov vinutia induktora a ich priemeru.
Počas dlhšej prevádzky môže dôjsť k prehriatiu vykurovacích telies! Na ich chladenie môžete použiť ventilátor.

Indukčný ohrievač na tavenie kovu: video

Lampová indukčná rúra

Výkonnejšiu indukčnú pec na tavenie kovov je možné zostaviť ručne pomocou elektronických lámp. Schéma zariadenia je znázornená na obrázku.


Na generovanie vysokofrekvenčného prúdu sa používajú 4 paralelne zapojené výbojky. Ako tlmivka je použitá medená rúrka s priemerom 10 mm. Jednotka je vybavená trimovacím kondenzátorom na nastavenie výkonu. Výstupná frekvencia je 27,12 MHz.

Na zostavenie obvodu potrebujete:

  • 4 vákuové trubice - tetrody, môžete použiť 6L6, 6P3 alebo G807;
  • 4 tlmivky pre 100 ... 1000 μH;
  • 4 kondenzátory pri 0,01 uF;
  • neónová kontrolka;
  • ladiaci kondenzátor.

Zostavenie zariadenia vlastnými rukami:

  1. Induktor je vyrobený z medenej rúrky, ktorá sa ohýba do tvaru špirály. Priemer závitov je 8-15 cm, vzdialenosť medzi závitmi je minimálne 5 mm. Konce sú pocínované na spájkovanie do obvodu. Priemer induktora musí byť o 10 mm väčší ako priemer téglika umiestneného vo vnútri.
  2. Umiestnite induktor do krytu. Môže byť vyrobený z tepelne odolného nevodivého materiálu alebo z kovu, ktorý poskytuje tepelnú a elektrickú izoláciu od prvkov obvodu.
  3. Kaskády svietidiel sú zostavené podľa schémy s kondenzátormi a tlmivkami. Kaskády sú zapojené paralelne.
  4. Pripojte neónovú kontrolku - bude signalizovať pripravenosť obvodu na prevádzku. Svietidlo je privedené do inštalačného krytu.
  5. V obvode je zahrnutý ladiaci kondenzátor s premenlivou kapacitou, jeho rukoväť je tiež zobrazená na puzdre.

Chladenie okruhu

Priemyselné taviace zariadenia sú vybavené systémom núteného chladenia pomocou vody alebo nemrznúcej zmesi. Vodné chladenie doma si bude vyžadovať dodatočné náklady, porovnateľné s cenou samotnej tavby kovov.

Vzduchové chladenie ventilátorom je možné za predpokladu, že je ventilátor dostatočne vzdialený. V opačnom prípade bude kovové vinutie a ďalšie prvky ventilátora slúžiť ako dodatočný obvod na uzatváranie vírivých prúdov, čo zníži účinnosť inštalácie.

Prvky elektronických a svetelných obvodov sú tiež schopné aktívne sa zahrievať. Na ich chladenie sú k dispozícii radiátory odvádzajúce teplo.

Opatrenia bezpečnosti práce

  • Hlavným nebezpečenstvom počas prevádzky je riziko popálenia ohrievanými prvkami inštalácie a roztaveným kovom.
  • Obvod lampy obsahuje prvky s vysokým napätím, preto musí byť umiestnený v uzavretom puzdre, čím sa vylúči náhodný kontakt s prvkami.
  • Elektromagnetické pole môže ovplyvňovať predmety, ktoré sa nachádzajú mimo krytu zariadenia. Preto je pred prácou lepšie obliecť si oblečenie bez kovových prvkov, odstrániť zložité zariadenia z oblasti pokrytia: telefóny, digitálne fotoaparáty.
Neodporúča sa používať prístroj osobám s implantovaným kardiostimulátorom!

Domáca pec na tavenie kovov môže byť tiež použitá na rýchle zahriatie kovových prvkov, napríklad keď sú pocínované alebo tvarované. Charakteristiky prezentovaných inštalácií je možné prispôsobiť konkrétnej úlohe zmenou parametrov tlmivky a výstupného signálu generátorových súprav - tak dosiahnete ich maximálnu účinnosť.

Prvýkrát tvrdenie dielov pomocou indukčného ohrevu navrhol V.P. Volodin. Bolo to takmer pred storočím - v roku 1923. A v roku 1935 sa tento typ tepelného spracovania začal používať na kalenie ocele. Obľúbenosť kalenia je dnes ťažké preceňovať - ​​aktívne sa používa takmer vo všetkých odvetviach strojárstva a zariadenia na kalenie HDTV sú tiež veľmi žiadané.

Pre zvýšenie tvrdosti kalenej vrstvy a zvýšenie húževnatosti v strede oceľového dielu je potrebné použiť HDTV povrchové kalenie. V tomto prípade sa horná vrstva dielu zahreje na vytvrdzovaciu teplotu a prudko ochladí. Je dôležité, aby vlastnosti jadra časti zostali nezmenené. Pretože stred dielu si zachováva svoju húževnatosť, samotný diel sa stáva pevnejším.

Pomocou vysokofrekvenčného kalenia je možné spevniť vnútornú vrstvu legovanej časti, používa sa pri stredne uhlíkových oceliach (0,4-0,45 % C).

Výhody vytvrdzovania HDTV:

  1. Pri indukčnom ohreve sa mení len požadovaná časť dielu, tento spôsob je ekonomickejší ako klasický ohrev. Okrem toho trvá vytvrdzovanie HDTV menej času;
  2. Pomocou vysokofrekvenčného kalenia ocele je možné vyhnúť sa vzniku trhlín a tiež znížiť riziko deformácií;
  3. Počas zahrievania HDTV nedochádza k vyhoreniu uhlíka a tvorbe vodného kameňa;
  4. V prípade potreby sú možné zmeny v hĺbke vytvrdenej vrstvy;
  5. Pomocou HDTV kalenia je možné zlepšiť mechanické vlastnosti ocele;
  6. Pri použití indukčného ohrevu je možné vyhnúť sa vzniku deformácií;
  7. Automatizácia a mechanizácia celého procesu vykurovania je na vysokej úrovni.

HDTV kalenie má však aj nevýhody. Spracovanie niektorých zložitých častí je teda veľmi problematické a v niektorých prípadoch je indukčný ohrev úplne neprijateľný.

HDTV kalenie ocele - odrody:

Stacionárne vytvrdzovanie HDTV. Používa sa na kalenie malých plochých dielov (povrchov). V tomto prípade je poloha obrobku a ohrievača neustále udržiavaná.

Kontinuálne-sekvenčné vytvrdzovanie HDTV. Pri vykonávaní tohto typu kalenia sa súčiastka buď pohybuje pod ohrievačom alebo zostáva na mieste. V druhom prípade sa ohrievač sám pohybuje v smere dielu. Takéto vysokofrekvenčné kalenie je vhodné na spracovanie plochých a valcových častí, povrchov.

Tangenciálne kontinuálne-sekvenčné vytvrdzovanie HDTV. Používa sa pri zahrievaní iba malých valcových častí, ktoré sa raz rolujú.

Chcete si zaobstarať kvalitné otužovacie zariadenie? Potom kontaktujte výskumnú a produkčnú spoločnosť "Ambit". Garantujeme, že každý HDTV kaliaci stroj, ktorý vyrábame, je spoľahlivý a high-tech.

Indukčný ohrev rôznych fréz pred spájkovaním, kalením,
indukčná vykurovacia jednotka IHM 15-8-50

Indukčné spájkovanie, kalenie (oprava) pílových kotúčov,
indukčná vykurovacia jednotka IHM 15-8-50

Indukčný ohrev rôznych fréz pred spájkovaním, kalenie

Kalenie ocele pomocou vysokofrekvenčných jednotiek zabezpečuje povrchovú tvrdosť a odolnosť materiálu proti opotrebeniu bez zmeny jeho vlastností v jadre. Majú možnosť nastavenia stupňa tvrdosti. Tieto ukazovatele sa vypočítavajú individuálne pre každú oceľovú časť, pretože závisia od jej charakteristík. "HDTV Converter Plant" ponúka na nákup HDTV indukčných jednotiek na povrchové kalenie ocele.

Aplikácia a konfigurácia HDTV inštalácií na kalenie

HDTV kaliace jednotky sa používajú pre diely s povinne zvýšenou tvrdosťou povrchu, ktoré vykonávajú krútenie, trenie alebo ohýbanie. Zariadenie využíva tranzistorové frekvenčné meniče PFC-66 kHz s výkonom od 50 do 320 kW. Indukčné kaliace jednotky HDTV sú úspešne inštalované ako náhrada starých VCHG trubicových generátorov a tyristorových frekvenčných meničov TPChR. Použitie tohto zariadenia na veľké objemy práce bude vysoko efektívne vďaka výkonu zariadení na indukčné kalenie ocele.

Charakteristika zariadení na povrchové kalenie

Zariadenia na povrchové kalenie HDTV sa líšia v nasledujúcich parametroch:

  • Menovitá frekvencia, kHz;
  • Rozsah prevádzkovej frekvencie, kHz;
  • Vstupné napätie, U;
  • Výkon, kW;
  • Priemer kalených dielov, mm;
  • Dĺžka tvrdených švov, mm.

Tieto inštalácie majú vysokú efektivitu použitia. Umožňujú vám vykonávať veľké množstvo práce vďaka vysokej produktivite a automatizácii procesu kalenia. Použitie tepelného spracovania týmto zariadením eliminuje oxidáciu a zvyšuje prípustnú deformáciu ocele.

Pre objednanie indukčných inštalácií pre HDTV povrchové kalenie v HDTV Converters Plant LLC nás prosím kontaktujte na telefónnych číslach na webovej stránke. Naši odborníci vám povedia o konfigurácii zariadenia, jeho technických parametroch a zadajú vašu objednávku.