Högfrekvent härdningsutrustning. Värmebehandling av stål

Högfrekventa strömmar klarar idealiskt en mängd olika metallvärmebehandlingsprocesser. HDTV-installationen är perfekt för härdning. Hittills finns det ingen utrustning som skulle kunna konkurrera på lika villkor med induktionsvärme. Tillverkare började ägna mer och mer uppmärksamhet åt induktionsutrustning och skaffade den för att bearbeta produkter och smälta metall.

Vad är en bra HDTV-installation för härdning

HDTV-installationen är en unik utrustning som kan bearbeta metall med hög kvalitet på kort tid. För att utföra varje funktion bör du välja en specifik installation, till exempel för härdning, det är bäst att köpa ett färdigt HDTV-härdningskomplex, där allt redan är designat för bekväm härdning.
HDTV-installationen har en bred lista med fördelar, men vi kommer inte att överväga allt, utan kommer att fokusera på de som är specifikt lämpade för HDTV-härdning.

HDTV-installationen värms upp på kort tid och börjar snabbt bearbeta metallen. När du använder induktionsvärme finns det inget behov av att spendera ytterligare tid på mellanvärme, eftersom utrustningen omedelbart börjar bearbeta metallen.
Induktionsuppvärmning kräver inga ytterligare tekniska medel, såsom användning av härdolja. Produkten är av hög kvalitet, och antalet defekter i produktionen minskar avsevärt.
HDTV-installationen är helt säker för företagets anställda och är också enkel att använda. Det finns inget behov av att anställa högkvalificerad personal för att köra och programmera utrustningen.
Högfrekventa strömmar gör det möjligt att producera djupare härdning, eftersom värme under påverkan av ett elektromagnetiskt fält kan tränga in till ett givet djup.

HDTV-installationen har en enorm lista med fördelar, som kan listas länge. Genom att använda HDTV-uppvärmning för härdning kommer du att minska energikostnaderna avsevärt och också få möjligheten att öka företagets produktivitetsnivå.

HDTV installation - principen om drift för härdning

HDTV-installationen fungerar utifrån principen om induktionsvärme. Joule-Lenz- och Faraday-Maxwell-lagarna om omvandling av elektrisk energi togs som grund för denna princip.
Generatorn levererar elektrisk energi, som passerar genom induktorn och omvandlas till ett kraftfullt elektromagnetiskt fält. Virvelströmmarna i det bildade fältet börjar verka och tränger in i metallen omvandlas de till termisk energi och börjar bearbeta produkten.

Smältning av metall genom induktion används ofta i olika industrier: metallurgi, ingenjörskonst, smycken. En enkel induktionsugn för smältning av metall hemma kan monteras med dina egna händer.

Uppvärmning och smältning av metaller i induktionsugnar sker på grund av intern uppvärmning och förändringar i metallens kristallgitter när högfrekventa virvelströmmar passerar genom dem. Denna process är baserad på fenomenet resonans, där virvelströmmar har ett maximalt värde.

För att orsaka flödet av virvelströmmar genom den smälta metallen placeras den i verkningszonen för induktorns elektromagnetiska fält - spolen. Det kan vara i form av en spiral, figur åtta eller trefoil. Formen på induktorn beror på storleken och formen på det uppvärmda arbetsstycket.

Induktorspolen är ansluten till en växelströmskälla. I industriella smältugnar används industriella frekvensströmmar på 50 Hz, för att smälta små volymer metaller i smycken används högfrekvensgeneratorer, eftersom de är mer effektiva.

Typer

Virvelströmmar sluts längs en krets som begränsas av induktorns magnetfält. Därför är uppvärmning av ledande element möjlig både inuti spolen och från dess yttre sida.

kanal, i vilken kanalerna runt induktorn är behållaren för smältning av metaller, och kärnan är belägen inuti den;
degel, de använder en speciell behållare - en degel gjord av värmebeständigt material, vanligtvis avtagbar.

kanalugn för övergripande och designad för industriella volymer av metallsmältning. Det används vid smältning av gjutjärn, aluminium och andra icke-järnmetaller.
degelugn ganska kompakt, den används av juvelerare, radioamatörer, en sådan ugn kan monteras med egna händer och användas hemma.

Enhet

högfrekvent generator;
induktor - gör-det-själv spirallindning av koppartråd eller rör;
degel.

Degeln placeras i en induktor, lindningens ändar är anslutna till en strömkälla. När ström flyter genom lindningen uppstår ett elektromagnetiskt fält med en variabel vektor runt det. I ett magnetfält uppstår virvelströmmar, riktade vinkelrätt mot dess vektor och passerar genom en sluten slinga inuti lindningen. De passerar genom metallen som placeras i degeln, samtidigt som den värms upp till smältpunkten.

Fördelar med induktionsugnen:

snabb och jämn uppvärmning av metallen omedelbart efter att installationen slagits på;
uppvärmningsdirektivitet - endast metallen värms upp, och inte hela installationen;
hög smälthastighet och homogenitet hos smältan;
det sker ingen avdunstning av metallens legeringskomponenter;
installationen är miljövänlig och säker.

En svetsväxelriktare kan användas som generator för en induktionsugn för smältning av metall. Du kan också montera generatorn enligt diagrammen nedan med dina egna händer.

Ugn för smältning av metall på en svetsväxelriktare

Denna design är enkel och säker eftersom alla växelriktare är utrustade med internt överbelastningsskydd. Hela monteringen av ugnen i det här fallet handlar om att göra en induktor med dina egna händer.

Det utförs vanligtvis i form av en spiral från ett tunnväggigt kopparrör med en diameter på 8-10 mm. Den böjs enligt en mall med önskad diameter och placerar varven på ett avstånd av 5-8 mm. Antalet varv är från 7 till 12, beroende på växelriktarens diameter och egenskaper. Induktorns totala resistans måste vara sådan att den inte orsakar överström i växelriktaren, annars kommer den att lösas ut av det interna skyddet.

Induktorn kan monteras i ett hölje av grafit eller textolit och en degel kan installeras inuti. Du kan helt enkelt placera induktorn på en värmebeständig yta. Huset får inte leda ström, annars kommer virvelströmskretsen att passera genom den och installationens effekt kommer att minska. Av samma anledning rekommenderas det inte att placera främmande föremål i smältzonen.

Vid arbete från en svetsomriktare måste dess hölje vara jordat! Uttaget och ledningarna måste vara märkta för strömmen som dras av omriktaren.

Värmesystemet i ett privat hus är baserat på driften av en ugn eller panna, vars höga prestanda och långa oavbrutna livslängd beror både på märket och installationen av själva uppvärmningsanordningarna och på korrekt installation av skorstenen.
du hittar rekommendationer för att välja en fastbränslepanna, och i det följande kommer du att bekanta dig med typerna och reglerna:

Transistorinduktionsugn: krets

Det finns många olika sätt att montera en induktionsvärmare med egna händer. Ett ganska enkelt och beprövat schema för en ugn för smältning av metall visas i figuren:

två fälteffekttransistorer av typen IRFZ44V;
två dioder UF4007 (du kan också använda UF4001);
motstånd 470 Ohm, 1 W (du kan ta två seriekopplade 0,5 W vardera);
filmkondensatorer för 250 V: 3 stycken med en kapacitet på 1 mikrofarad; 4 stycken - 220 nF; 1 stycke - 470 nF; 1 stycke - 330 nF;
kopparlindningstråd i emaljisolering Ø1,2 mm;
kopparlindningstråd i emaljisolering Ø2 mm;
två ringar från choker tagna från en datorströmförsörjning.

Gör-det-själv monteringssekvens:

Fälteffekttransistorer är monterade på radiatorer. Eftersom kretsen blir mycket varm under drift måste radiatorn vara tillräckligt stor. Du kan också installera dem på en radiator, men då måste du isolera transistorerna från metallen med packningar och brickor gjorda av gummi och plast. Pinouten för fälteffekttransistorer visas i figuren.

Det är nödvändigt att göra två chokes. För deras tillverkning lindas koppartråd med en diameter på 1,2 mm runt ringar som tas från strömförsörjningen till vilken dator som helst. Dessa ringar är gjorda av pulveriserat ferromagnetiskt järn. De måste lindas från 7 till 15 varv tråd, för att försöka bibehålla avståndet mellan varven.

Kondensatorerna som listas ovan är sammansatta till ett batteri med en total kapacitet på 4,7 mikrofarad. Anslutning av kondensatorer - parallell.

Induktorlindningen är gjord av koppartråd med en diameter på 2 mm. 7-8 varv lindas på ett cylindriskt föremål som är lämpligt för degelns diameter, vilket lämnar tillräckligt långa ändar för att ansluta till kretsen.
Anslut elementen på kortet i enlighet med diagrammet. Ett 12 V, 7,2 A/h batteri används som strömkälla. Strömmen som förbrukas i drift är cirka 10 A, batterikapaciteten i detta fall räcker till cirka 40 minuter. Vid behov är ugnskroppen gjord av värmebeständigt material, till exempel textolit. Enhetens kraft kan ändras genom att ändra antalet varv på induktorlindningen och deras diameter.

Vid långvarig drift kan värmeelementen överhettas! Du kan använda en fläkt för att kyla dem.

Induktionsvärmare för smältning av metall: video

Lampa induktionsugn

En kraftfullare induktionsugn för smältning av metaller kan monteras för hand på vakuumrör. Diagrammet för enheten visas i figuren.

För att generera högfrekvent ström används 4 parallellkopplade strålampor. Som induktor används ett kopparrör med en diameter på 10 mm. Enheten är utrustad med en trimmerkondensator för effektjustering. Utgångsfrekvensen är 27,12 MHz.

För att montera kretsen behöver du:

4 vakuumrör - tetroder, du kan använda 6L6, 6P3 eller G807;
4 chokes för 100 ... 1000 μH;
4 kondensatorer vid 0,01 uF;
neon indikatorlampa;
avstämningskondensator.

Montering av enheten med dina egna händer:

En induktor är gjord av ett kopparrör som böjer det i form av en spiral. Varvens diameter är 8-15 cm, avståndet mellan varven är minst 5 mm. Ändarna är förtennade för lödning till kretsen. Induktorns diameter måste vara 10 mm större än diametern på degeln som är placerad inuti.
Placera induktorn i huset. Den kan tillverkas av ett värmebeständigt icke-ledande material eller av metall, vilket ger termisk och elektrisk isolering från kretselementen.
Kaskader av lampor monteras enligt schemat med kondensatorer och choker. Kaskader är parallellkopplade.
Anslut en neonindikatorlampa - den signalerar kretsens beredskap för drift. Lampan förs till installationshuset.
En avstämningskondensator med variabel kapacitans ingår i kretsen, dess handtag visas också på höljet.

Kretskylning

Industriella smältverk är utrustade med ett forcerat kylsystem som använder vatten eller frostskyddsmedel. Vattenkylning hemma kommer att kräva extra kostnader, jämförbara i pris med kostnaden för själva metallsmältverket.

Luftkylning med fläkt är möjlig förutsatt att fläkten är tillräckligt avlägsen. Annars kommer metalllindningen och andra element i fläkten att fungera som en extra krets för att stänga virvelströmmar, vilket kommer att minska installationens effektivitet.

Element i de elektroniska och lampkretsarna kan också aktivt värmas upp. För deras kylning tillhandahålls värmeavlägsnande radiatorer.

Arbetssäkerhetsåtgärder

Den största faran under drift är risken för brännskador från de uppvärmda elementen i installationen och smält metall.
Lampkretsen innehåller element med hög spänning, så den måste placeras i ett slutet hölje, vilket eliminerar oavsiktlig kontakt med elementen.
Det elektromagnetiska fältet kan påverka föremål som befinner sig utanför enhetens hölje. Därför, före arbetet, är det bättre att ta på sig kläder utan metallelement, ta bort komplexa enheter från täckningsområdet: telefoner, digitalkameror.

Det rekommenderas inte att använda enheten för personer med implanterade pacemakers!

En inhemsk metallsmältugn kan också användas för att snabbt värma upp metallelement, till exempel när de förtens eller formas. Egenskaperna för de presenterade installationerna kan justeras till en specifik uppgift genom att ändra parametrarna för induktorn och utgångssignalen från generatoruppsättningarna - på så sätt kan du uppnå maximal effektivitet.

För första gången föreslogs härdning av delar med induktionsvärme av V.P. Volodin. Det var nästan ett sekel sedan - 1923. Och 1935 började denna typ av värmebehandling användas för härdning av stål. Populariteten för härdning idag är svår att överskatta - den används aktivt i nästan alla grenar av ingenjörskonst, och HDTV-härdningsinstallationer är också mycket efterfrågade.

För att öka hårdheten på det härdade lagret och öka segheten i mitten av ståldelen är det nödvändigt att använda HDTV-ythärdning. I detta fall värms det övre skiktet av delen till härdningstemperaturen och kyls abrupt. Det är viktigt att egenskaperna hos delens kärna förblir oförändrade. Eftersom mitten av delen behåller sin seghet, blir själva delen starkare.

Med hjälp av högfrekvent härdning är det möjligt att förstärka det inre skiktet av den legerade delen, den används för medelkolstål (0,4-0,45% C).

Fördelar med HDTV-härdning:

Med induktionsvärme ändras bara den önskade delen av delen, denna metod är mer ekonomisk än konventionell uppvärmning. Dessutom tar HDTV-härdning mindre tid;
Med högfrekvent härdning av stål är det möjligt att undvika uppkomsten av sprickor, samt minska risken för vridningsdefekter;
Under uppvärmning av HDTV sker ingen kolutbränning och bildning av avlagringar;
Vid behov är förändringar i djupet av det härdade lagret möjliga;
Med HDTV-härdning är det möjligt att förbättra stålets mekaniska egenskaper;
När du använder induktionsvärme är det möjligt att undvika uppkomsten av deformationer;
Automatisering och mekanisering av hela uppvärmningsprocessen är på en hög nivå.

Men HDTV-härdning har också nackdelar. Så det är mycket problematiskt att bearbeta vissa komplexa delar, och i vissa fall är induktionsuppvärmning helt oacceptabelt.

HDTV stålhärdning - sorter:

Stationär HDTV-härdning. Den används för att härda små platta delar (ytor). I detta fall upprätthålls ständigt arbetsstyckets och värmarens position.

Kontinuerlig-sekventiell HDTV-härdning. När man utför denna typ av härdning, rör sig delen antingen under värmaren eller förblir på plats. I det senare fallet rör sig själva värmaren i delens riktning. Sådan högfrekvent härdning är lämplig för bearbetning av plana och cylindriska delar, ytor.

Tangentiell kontinuerlig-sekventiell HDTV-härdning. Den används vid uppvärmning av endast små cylindriska delar som rullar en gång.

Vill du köpa kvalitetshärdningsutrustning? Kontakta då forsknings- och produktionsföretaget "Ambit". Vi garanterar att varje HDTV-härdningsmaskin vi producerar är pålitlig och högteknologisk.

Induktionsuppvärmning av olika fräsar före lödning, härdning,
induktionsvärmeenhet IHM 15-8-50

Induktionslödning, härdning (reparation) av sågblad,
induktionsvärmeenhet IHM 15-8-50

Induktionsvärmning av olika fräsar före lödning, härdning

Stålhärdning med högfrekventa enheter ger ythårdhet och slitstyrka hos materialet utan att ändra dess egenskaper i kärnan. De har förmågan att justera hårdhetsgraden. Dessa indikatorer beräknas individuellt för varje ståldel, eftersom de beror på dess egenskaper. "HDTV Converter Plant" erbjuder att köpa HDTV-induktionsenheter för ythärdning av stål.

Applicering och konfiguration av HDTV-installationer för härdning

HDTV-härdningsenheter används för delar med obligatorisk ökad hårdhet mot ytan, som utför vridning, friktion eller böjning. Utrustningen använder transistorfrekvensomvandlare PFC-66 kHz med effekt från 50 till 320 kW. HDTV-induktionshärdningsenheter har framgångsrikt installerats för att ersätta gamla VCHG-rörgeneratorer och tyristorfrekvensomvandlare TPChR. Användningen av denna utrustning för stora volymer arbete kommer att bli mycket effektiv på grund av prestanda hos stålinduktionshärdningsanläggningar.

Egenskaper för ythärdande växter

HDTV ythärdningsutrustning skiljer sig i följande parametrar:

Märkfrekvens, kHz;
Driftsfrekvensområde, kHz;
Ingångsspänning, U;
Effekt, kW;
Diameter på härdade delar, mm;
Längd på de härdade sömmarna, mm.

Dessa installationer har en hög användningseffektivitet. De låter dig utföra en stor mängd arbete på grund av hög produktivitet och automatisering av härdningsprocessen. Användningen av värmebehandling med denna utrustning eliminerar oxidation och ökar den tillåtna deformationen av stål.

För att beställa induktionsinstallationer för HDTV-ythärdning hos HDTV Converters Plant LLC, vänligen kontakta oss via telefonnummer på hemsidan. Våra experter kommer att berätta om konfigurationen av utrustningen, dess tekniska parametrar och göra din beställning.