Peleburan logam dengan induksi banyak digunakan dalam industri yang berbeda: metalurgi, teknik mesin, bisnis perhiasan. Tungku tipe induksi sederhana untuk melelehkan logam di rumah dapat dirakit dengan tangan Anda sendiri.
Pemanasan dan peleburan logam dalam tungku induksi terjadi karena pemanasan dan perubahan internal kisi kristal logam ketika arus eddy frekuensi tinggi melewatinya. Proses ini didasarkan pada fenomena resonansi, di mana arus eddy memiliki nilai maksimum.
Untuk menyebabkan aliran arus eddy melalui logam yang meleleh, ia ditempatkan di zona aksi medan elektromagnetik induktor - koil. Bisa berbentuk spiral, angka delapan atau trefoil. Bentuk induktor tergantung pada ukuran dan bentuk benda kerja yang dipanaskan.
Kumparan induktor dihubungkan ke sumber arus bolak-balik. Dalam tungku peleburan industri, arus frekuensi industri 50 Hz digunakan; untuk melelehkan sejumlah kecil logam dalam perhiasan, generator frekuensi tinggi digunakan, karena lebih efisien.
Arus eddy ditutup di sepanjang sirkuit yang dibatasi oleh medan magnet induktor. Oleh karena itu, pemanasan elemen konduktif dimungkinkan baik di dalam koil maupun dari sisi luarnya.
tungku saluran terlalu keseluruhan dan dirancang untuk volume industri peleburan logam. Ini digunakan dalam peleburan besi cor, aluminium dan logam non-ferrous lainnya.
tungku wadah cukup kompak, digunakan oleh perhiasan, amatir radio, oven semacam itu dapat dirakit dengan tangan Anda sendiri dan digunakan di rumah.
Wadah ditempatkan di induktor, ujung belitan terhubung ke sumber arus. Ketika arus mengalir melalui belitan, medan elektromagnetik dengan vektor variabel muncul di sekitarnya. Dalam medan magnet, arus eddy muncul, diarahkan tegak lurus terhadap vektornya dan melewati loop tertutup di dalam belitan. Mereka melewati logam yang ditempatkan di wadah, sambil memanaskannya ke titik leleh.
Keuntungan dari tungku induksi:
Inverter las dapat digunakan sebagai generator tungku induksi untuk melelehkan logam. Anda juga dapat merakit generator sesuai dengan diagram di bawah ini dengan tangan Anda sendiri.
Desain ini sederhana dan aman karena semua inverter dilengkapi dengan perlindungan kelebihan beban internal. Seluruh perakitan tungku dalam hal ini adalah membuat induktor dengan tangan Anda sendiri.
Biasanya dilakukan dalam bentuk spiral dari tabung berdinding tipis tembaga dengan diameter 8-10 mm. Itu ditekuk sesuai dengan templat dengan diameter yang diinginkan, menempatkan belokan pada jarak 5-8 mm. Jumlah belokan adalah dari 7 hingga 12, tergantung pada diameter dan karakteristik inverter. Resistansi total induktor harus sedemikian rupa sehingga tidak menyebabkan arus lebih pada inverter, jika tidak maka akan tersandung oleh proteksi internal.
Induktor dapat dipasang di rumah yang terbuat dari grafit atau textolite dan wadah dapat dipasang di dalamnya. Anda cukup meletakkan induktor pada permukaan tahan panas. Rumah tidak boleh mengalirkan arus, jika tidak, sirkuit arus eddy akan melewatinya dan daya instalasi akan berkurang. Untuk alasan yang sama, tidak disarankan untuk menempatkan benda asing di zona leleh.
Saat bekerja dari pengelasan inverter tubuhnya harus dibumikan! Soket dan kabel harus dinilai untuk arus yang ditarik oleh inverter.Sistem pemanas rumah pribadi didasarkan pada pengoperasian kompor atau ketel, kinerja tinggi dan umur panjang tanpa gangguan yang bergantung pada merek dan pemasangan perangkat pemanas itu sendiri, dan pada pemasangan cerobong asap yang benar.
Anda akan menemukan rekomendasi untuk memilih boiler bahan bakar padat, dan berikut ini Anda akan berkenalan dengan jenis dan aturan:
Ada banyak berbagai cara merakit pemanas induksi dengan tangan Anda sendiri. Skema tungku yang cukup sederhana dan terbukti untuk melelehkan logam ditunjukkan pada gambar:
Urutan perakitan do-it-yourself:
Pemanas induksi untuk melelehkan logam: video
Tungku induksi yang lebih kuat untuk melelehkan logam dapat dirakit dengan tangan pada tabung vakum. Diagram perangkat ditunjukkan pada gambar.
Untuk menghasilkan arus frekuensi tinggi, digunakan 4 lampu balok yang dihubungkan secara paralel. Sebuah tabung tembaga dengan diameter 10 mm digunakan sebagai induktor. Unit ini dilengkapi dengan kapasitor pemangkas untuk penyesuaian daya. Frekuensi keluaran adalah 27,12 MHz.
Untuk merakit sirkuit yang Anda butuhkan:
Merakit perangkat dengan tangan Anda sendiri:
Pabrik peleburan industri dilengkapi dengan sistem pendinginan paksa menggunakan air atau antibeku. Pendinginan air di rumah akan membutuhkan biaya tambahan, sebanding dengan biaya pabrik peleburan logam itu sendiri.
Pendinginan udara dengan kipas dimungkinkan asalkan kipas cukup jauh. Jika tidak, belitan logam dan elemen kipas lainnya akan berfungsi sebagai sirkuit tambahan untuk menutup arus eddy, yang akan mengurangi efisiensi pemasangan.
Elemen sirkuit elektronik dan lampu juga dapat memanas secara aktif. Untuk pendinginannya, radiator penghilang panas disediakan.Tungku peleburan logam rumah tangga juga dapat digunakan untuk memanaskan elemen logam dengan cepat, misalnya, saat dikalengkan atau dibentuk. Karakteristik instalasi yang disajikan dapat disesuaikan dengan tugas tertentu dengan mengubah parameter induktor dan sinyal output menghasilkan set- sehingga Anda dapat mencapai efisiensi maksimumnya.
Untuk pertama kalinya, pengerasan bagian menggunakan pemanasan induksi diusulkan oleh V.P. Volodin. Itu hampir seabad yang lalu - pada tahun 1923. Dan pada tahun 1935, jenis perlakuan panas ini mulai digunakan untuk pengerasan baja. Sulit untuk melebih-lebihkan popularitas pengerasan saat ini - secara aktif digunakan di hampir semua cabang teknik, dan pemasangan pengerasan HDTV juga sangat diminati.
Untuk meningkatkan kekerasan lapisan yang dikeraskan dan meningkatkan ketangguhan di tengah bagian baja, perlu menggunakan pengerasan permukaan HDTV. Dalam hal ini, lapisan atas bagian dipanaskan hingga suhu pengerasan dan didinginkan secara tiba-tiba. Adalah penting bahwa sifat-sifat inti bagian tetap tidak berubah. Karena bagian tengah mempertahankan ketangguhannya, bagian itu sendiri menjadi lebih kuat.
Dengan bantuan pengerasan frekuensi tinggi, dimungkinkan untuk memperkuat lapisan dalam bagian paduan, digunakan untuk baja karbon sedang (0,4-0,45% C).
Namun, pengerasan HDTV juga memiliki kelemahan. Jadi, sangat bermasalah untuk memproses beberapa bagian yang kompleks, dan dalam beberapa kasus, pemanasan induksi sama sekali tidak dapat diterima.
Pengerasan HDTV stasioner. Ini digunakan untuk mengeraskan bagian datar kecil (permukaan). Dalam hal ini, posisi benda kerja dan pemanas terus dipertahankan.
Pengerasan HDTV berurutan terus menerus. Saat melakukan jenis pengerasan ini, bagian tersebut bergerak di bawah pemanas atau tetap di tempatnya. Dalam kasus terakhir, pemanas itu sendiri bergerak ke arah bagian tersebut. Pengerasan frekuensi tinggi seperti itu cocok untuk memproses bagian datar dan silinder, permukaan.
Pengerasan HDTV berurutan kontinu tangensial. Ini digunakan saat memanaskan hanya bagian silinder kecil yang digulung sekali.
Apakah Anda ingin membeli? peralatan berkualitas untuk pengerasan? Kemudian hubungi perusahaan riset dan produksi "Ambit". Kami menjamin bahwa setiap mesin pengerasan HDTV yang kami produksi dapat diandalkan dan berteknologi tinggi.
Pemanasan induksi berbagai pemotong sebelum menyolder, mengeras,
unit pemanas induksi IHM 15-8-50
Solder induksi, pengerasan (perbaikan) mata gergaji,
unit pemanas induksi IHM 15-8-50
Pemanasan induksi berbagai pemotong sebelum menyolder, mengeras
Pengerasan adalah bagian integral dari proses produksi perlakuan panas produk logam. Pengerasan arus frekuensi tinggi dilakukan untuk meningkatkan kekuatan produk dan meningkatkan masa pakainya. Sebelumnya, logam dikeraskan dalam minyak panas, di atas api terbuka, atau di oven listrik Namun, sekarang telah muncul peralatan induksi yang memungkinkan pemrosesan logam dengan cepat dan efisien, meningkatkan ketahanan aus dan ketahanannya terhadap pengaruh eksternal.
Produsen peralatan induksi telah mengembangkan jalur instalasi yang cocok untuk proses perlakuan panas logam tertentu. Tungku pengerasan arus frekuensi tinggi adalah mesin pengerasan atau kompleks pengerasan. Jika suatu perusahaan memproduksi sejumlah besar produk yang memerlukan perlakuan panas dan pengerasan, maka yang terbaik adalah membeli kompleks pengerasan, yang peralatannya mencakup semua yang diperlukan untuk pemrosesan logam yang nyaman.
Paket kompleks pengerasan meliputi: pabrik induksi, mesin pengerasan, modul pendingin, manipulator, panel kontrol, dan jika pelanggan membutuhkannya, satu set induktor untuk memproses produk yang memiliki bentuk yang berbeda dan ukuran.
Mesin pengerasan dapat terdiri dari dua jenis: horizontal dan vertikal. Mesin pengerasan horizontal paling cocok untuk memproses produk dengan panjang lebih dari 3000 mm, dan yang vertikal kurang dari 3000 mm.
Unit pengerasan HDTV berfungsi dengan baik dengan fungsinya, untuk alasan ini dengan cepat mulai menempati posisi terdepan di antara semua jenis pemanas yang ada saat ini.
Tungku induksi yang dirancang untuk pengerasan HDTV memiliki banyak keuntungan. Keuntungan utama pengerasan HDTV:
Pengerasan HDTV menjadi semakin populer, jadi jika Anda belum membeli peralatan induksi, maka pikirkanlah.
Dalam sistem, perangkat, dan rakitan hidromekanik, bagian yang bekerja pada gesekan, kompresi, puntiran paling sering digunakan. Itulah sebabnya persyaratan utama bagi mereka adalah kekerasan permukaan yang cukup. Untuk mendapatkan karakteristik bagian yang diperlukan, permukaan dikeraskan dengan arus frekuensi tinggi (HF).
Dalam proses aplikasi, pengerasan HDTV telah terbukti menjadi metode perlakuan panas yang ekonomis dan sangat efisien pada permukaan bagian logam, yang memberikan ketahanan aus tambahan dan kualitas tinggi pada elemen yang dirawat.
Pemanasan oleh arus frekuensi tinggi didasarkan pada fenomena di mana, karena lewatnya arus frekuensi tinggi bolak-balik melalui induktor (elemen spiral yang terbuat dari tabung tembaga), medan magnet terbentuk di sekitarnya, menciptakan arus eddy di bagian logam, yang menyebabkan pemanasan produk yang mengeras. Menjadi eksklusif di permukaan bagian, mereka memungkinkan Anda untuk memanaskannya ke kedalaman tertentu yang dapat disesuaikan.
Pengerasan HDTV pada permukaan logam berbeda dari pengerasan penuh standar, yang terdiri dari peningkatan suhu pemanasan. Hal ini disebabkan oleh dua faktor. Yang pertama adalah bahwa pada tingkat pemanasan yang tinggi (ketika perlit berubah menjadi austenit), tingkat suhu titik kritis meningkat. Dan yang kedua - semakin cepat transisi suhu berlalu, semakin cepat transformasi permukaan logam terjadi, karena itu harus terjadi dalam waktu minimum.
Patut dikatakan bahwa, terlepas dari kenyataan bahwa ketika menggunakan pengerasan frekuensi tinggi, pemanasan disebabkan lebih dari biasanya, logam terlalu panas tidak terjadi. Fenomena ini dijelaskan oleh fakta bahwa butir di bagian baja tidak punya waktu untuk meningkat, karena waktu minimum pemanasan frekuensi tinggi. Selain itu, karena tingkat pemanasan lebih tinggi dan pendinginan lebih intens, kekerasan benda kerja setelah pengerasan oleh HDTV meningkat sekitar 2-3 HRC. Dan ini menjamin kekuatan dan keandalan permukaan bagian tertinggi.
Pada saat yang sama, ada faktor penting tambahan yang memberikan peningkatan ketahanan aus suku cadang selama operasi. Karena pembuatan struktur martensit, tegangan tekan terbentuk di bagian atas bagian. Tindakan tekanan tersebut memanifestasikan dirinya ke tingkat tertinggi pada kedalaman kecil dari lapisan yang mengeras.
Kompleks pengerasan frekuensi tinggi yang sepenuhnya otomatis mencakup mesin pengerasan dan peralatan frekuensi tinggi (sistem pengencang tipe mekanik, simpul untuk memutar bagian di sekitar porosnya, pergerakan induktor ke arah benda kerja, pompa yang memasok dan memompa cairan atau gas untuk pendinginan, katup elektromagnetik untuk mengganti cairan atau gas yang bekerja (air / emulsi / gas)).
Mesin HDTV memungkinkan Anda untuk memindahkan induktor sepanjang seluruh ketinggian benda kerja, serta memutar benda kerja dengan level yang berbeda kecepatan, sesuaikan arus keluaran pada induktor, dan ini memungkinkan untuk memilih mode proses pengerasan yang benar dan mendapatkan permukaan benda kerja yang keras secara seragam.
Diagram skema instalasi induksi HDTV untuk perakitan sendiri diberikan.
Pengerasan induksi frekuensi tinggi dapat dicirikan oleh dua parameter utama: tingkat kekerasan dan kedalaman pengerasan permukaan. Parameter teknis instalasi induksi yang dihasilkan dalam produksi ditentukan oleh daya dan frekuensi operasi. Untuk membuat lapisan yang mengeras, perangkat pemanas induksi dengan kekuatan 40-300 kVA digunakan pada frekuensi 20-40 kilohertz atau 40-70 kilohertz. Jika perlu mengeraskan lapisan yang lebih dalam, ada baiknya menggunakan indikator frekuensi dari 6 hingga 20 kilohertz.
Rentang frekuensi dipilih berdasarkan rentang nilai baja, serta tingkat kedalaman permukaan produk yang mengeras. Ada sejumlah besar set lengkap instalasi induksi, yang membantu memilih opsi rasional untuk proses teknologi tertentu.
Parameter teknis mesin pengerasan otomatis ditentukan oleh dimensi keseluruhan bagian yang digunakan untuk pengerasan tinggi (dari 50 hingga 250 sentimeter), diameter (dari 1 hingga 50 sentimeter) dan berat (hingga 0,5 ton, hingga 1 ton , hingga 2 ton). Kompleks untuk pengerasan, yang tingginya 1500 mm atau lebih, dilengkapi dengan sistem elektronik-mekanis untuk menjepit bagian dengan kekuatan tertentu.
Pengerasan bagian frekuensi tinggi dilakukan dalam dua mode. Yang pertama, setiap perangkat dihubungkan secara individual oleh operator, dan yang kedua, itu terjadi tanpa intervensinya. Air, gas inert, atau komposisi polimer dengan sifat konduktivitas termal yang mendekati minyak biasanya dipilih sebagai media pendinginan. Media pengerasan dipilih tergantung pada parameter yang diperlukan dari produk jadi.
Untuk bagian atau permukaan bentuk datar diameter kecil, pendinginan frekuensi tinggi tipe stasioner digunakan. Untuk operasi yang sukses, lokasi pemanas dan bagian tidak berubah.
Saat menggunakan pengerasan frekuensi tinggi berurutan terus menerus, yang paling sering digunakan saat memproses bagian dan permukaan datar atau silinder, salah satu komponen sistem harus bergerak. Dalam kasus seperti itu, baik alat pemanas bergerak menuju benda kerja, atau benda kerja bergerak di bawah alat pemanas.
Untuk memanaskan secara eksklusif bagian silinder berukuran kecil, menggulir sekali, pengerasan frekuensi tinggi berurutan terus menerus dari jenis tangensial digunakan.
Struktur logam gigi gir, setelah dikeraskan dengan metode HDTV
Setelah pemanasan produk dengan frekuensi tinggi, tempering rendahnya dilakukan pada suhu 160-200 °C. Ini memungkinkan untuk meningkatkan ketahanan aus pada permukaan produk. Liburan dibuat di tungku listrik. Pilihan lainnya adalah istirahat. Untuk melakukan ini, perlu mematikan perangkat yang memasok air sedikit lebih awal, yang berkontribusi pada pendinginan yang tidak lengkap. Bagian tersebut mempertahankan suhu tinggi, yang memanaskan lapisan yang mengeras ke suhu temper yang rendah.
Setelah pengerasan, tempering listrik juga digunakan, di mana pemanasan dilakukan menggunakan instalasi RF. Untuk mencapai hasil yang diinginkan, pemanasan dilakukan pada tingkat yang lebih rendah dan lebih dalam daripada dengan pengerasan permukaan. Mode pemanasan yang diperlukan dapat ditentukan dengan metode pemilihan.
Untuk meningkatkan parameter mekanis inti dan ketahanan aus keseluruhan benda kerja, perlu dilakukan normalisasi dan pengerasan volumetrik dengan temper tinggi segera sebelum pengerasan permukaan HFC.
Pengerasan HDTV digunakan di beberapa proses teknologi pembuatan bagian-bagian berikut:
Paling sering, pengerasan frekuensi tinggi digunakan untuk bagian yang terdiri dari: baja karbon mengandung setengah persen karbon. Produk semacam itu memperoleh kekerasan tinggi setelah pengerasan. Jika keberadaan karbon kurang dari yang di atas, kekerasan seperti itu tidak lagi dapat dicapai, dan pada persentase yang lebih tinggi, retakan mungkin terjadi saat pendinginan dengan pancuran air.
Dalam kebanyakan situasi, pendinginan dengan arus frekuensi tinggi memungkinkan untuk mengganti baja paduan dengan baja karbon yang lebih murah. Ini dapat dijelaskan oleh fakta bahwa keunggulan baja dengan aditif paduan seperti itu, seperti kemampuan pengerasan yang dalam dan distorsi lapisan permukaan yang lebih sedikit, kehilangan signifikansinya untuk beberapa produk. Dengan pengerasan frekuensi tinggi, logam menjadi lebih kuat, dan ketahanan ausnya meningkat. Dengan cara yang sama seperti baja karbon, chromium, chromium-nickel, chromium-silicon dan banyak jenis baja lainnya dengan persentase aditif paduan yang rendah digunakan.
Keuntungan pengerasan dengan arus frekuensi tinggi:
Di antara kekurangannya adalah:
Kemungkinan menggunakan pengerasan dengan arus frekuensi tinggi dalam produksi individu tidak mungkin, tetapi dalam aliran massa, misalnya, dalam pembuatan poros engkol, roda gigi, busing, spindel, poros penggulung dingin, dll., pengerasan arus frekuensi tinggi semakin banyak digunakan.