誘導加熱および焼き戻し設備

誘導設備では、交流電磁場によってその中に誘導された電流によって、導電性加熱体の熱が放出されます。

抵抗炉での加熱と比較した誘導加熱の利点:

1) 電気エネルギーを加熱体に直接伝達することで、導電性材料を直接加熱できます。同時に、製品が表面からのみ加熱される間接作用の設備と比較して、加熱速度が増加します。

2) 電気エネルギーを加熱体に直接伝達するため、接触装置は必要ありません。これは、真空や保護手段が使用される自動化された製造生産条件で便利です。

3) 表面効果現象により、加熱された製品の表層で最大の力が放出されます。したがって、冷却中に誘導加熱することにより、製品の表層が確実に急速に加熱されます。これにより、比較的粘性の高い媒体を使用した部品でも高い表面硬度を得ることができます。高周波表面硬化は、他の表面硬化方法よりも迅速かつ経済的です。

4) ほとんどの場合、誘導加熱により生産性が向上し、作業条件が改善されます。

誘導加熱は次の用途に広く使用されています。

1) 金属の溶解

2) 部品の熱処理

3) 塑性変形（鍛造、スタンピング、プレス）の前に部品またはブランクを加熱することによる

4) はんだ付けと積層

5) 溶接金属

6) 製品の化学的および熱的処理

誘導加熱設備では、インダクターが 電磁場、金属部分につながります 渦電流、その最大密度はワークピースの表層にあり、そこで最大量の熱が放出されます。この熱はインダクタに供給される電力に比例し、加熱時間とインダクタ電流の周波数に依存します。電力、周波数、作用時間を適切に選択することにより、異なる厚さの表面層またはワークピースのセクション全体にわたって加熱を実行できます。

誘導加熱設備は、充電方法と動作の性質に応じて、断続的および連続的に動作します。後者は生産ラインや自動プロセスラインに組み込むことができます。

特に表面高周波焼入れは、浸炭や窒化などの高価な表面硬化処理に取って代わります。

高周波焼き入れ設備

高周波表面硬化の目的: 部品の粘性環境を維持しながら、表面層の高い硬度を達成します。このような硬化を得るには、金属の表層によって誘導される電流によってワークピースを所定の深さまで急速に加熱し、その後冷却します。

金属への電流の浸透の深さは周波数に依存し、表面硬化には異なる厚さの硬化層が必要になります。

高周波表面硬化には次の種類があります。

1) 同時に

2) 同時回転

3) 連続逐次

同時高周波焼き入れは、焼入れ面全体を同時に加熱し、その後表面を冷却するもので、インダクタと冷却器を組み合わせると便利です。用途は発電機の電力によって制限されます。加熱面は200〜300cm2を超えません。

同時逐次高周波焼入れ — 加熱部品の個々の部品が同時に逐次加熱されるという事実を特徴とします。

連続逐次高周波焼き入れ - 硬化面が長い場合に使用され、インダクタに対する部品の連続移動中に部品の一部を加熱する、またはその逆の動作を行います。加熱に続いて表面が冷却されます。個別の冷却器を使用することも、インダクタと組み合わせて使用​​することも可能です。

実際には、高周波表面焼入れの考え方が高周波焼入れ機に適用されます。

特定の部品または部品グループ、わずかに異なるサイズを処理するように設計された特殊な高周波焼入れ機と、あらゆる部品の処理に対応する汎用高周波焼入れ機があります。

硬化機には次のアイテムが含まれます。

1) 降圧トランス

2) インダクタ

3) バッテリーコンデンサ

4) 水冷システム

5) 機械の制御および管理要素

高周波焼き入れ用の汎用機械には、部品を固定し、その移動、回転、インダクタを交換する可能性のための装置が装備されています。硬化インダクタの設計は、表面硬化の種類と硬化する表面の形状によって異なります。

表面硬化の種類と部品の構成に応じて、異なる設計の硬化インダクタが使用されます。

インダクタを硬化する装置

インダクタは、交流磁場を生成する誘導線、バスバー、インダクタを電源に接続するための端子台、給水および排水用のパイプで構成されます。シングルおよびマルチターン インダクタは、平坦な表面を硬化するために使用されます。

円筒部品の外面や内面の平面などを硬化させるインダクターがあります。円筒形、ループ形、スパイラル円筒形、スパイラルフラット形などがあります。低周波数では、インダクタに磁気回路が含まれる場合があります（場合によっては）。

インダクタ硬化用電源

最大 8 kHz の動作周波数を提供する電気機械およびサイリスタ コンバータは、中周波クエンチング インダクタの電源として機能します。150 ～ 8000 Hz の範囲の周波数を得るには、機械発電機が使用されます。バルブ制御コンバータを使用できます。より高い周波数の場合は、真空管発生器が使用されます。周波数が高くなる分野では、機械発電機が使用されます。構造的には、発電機と駆動モーターが 1 つの変換装置に組み合わされています。

150 ～ 500 Hz の周波数では、従来の多極発電機が使用されます。彼らは高速で動作します。ローター上にある励磁コイルにはリング接点を介して給電されます。

100 ～ 8000 Hz の周波数では、回転子に巻線のないインダクター発電機が使用されます。

従来の同期発電機では、回転子とともに回転する励磁巻線により固定子巻線に交流磁束が発生し、誘導発電機では回転子の回転により磁気巻線に伴う磁束の脈動が発生します。高い周波数の誘導発電機を使用するのは、500 Hz を超える周波数で動作する発電機の設計が難しいためです。このような発電機では、多極の固定子巻線と回転子巻線を配置するのが困難です。駆動は非同期モーターによって行われます。最大 100 kW の出力に対応し、通常は 2 台のマシンが 1 つのハウジングに組み合わされます。高出力 - 2 つのケース 誘導ヒーターと冷却装置は、誘導または中央電源を使用する機械発電機によって電力を供給できます。

誘導電力は、金属発熱体で連続的に動作する単一ユニットによって発電機が完全に充電される場合に役立ちます。

中央電源 — 周期的に動作する多数の発熱体が存在する場合。この場合、別々の加熱ユニットを同時に動作させることができるため、発電機の設置電力を節約することができます。

発電機は通常、自励式で使用され、最大 200 kW の電力を供給できます。このようなランプは、10 ～ 15 kV の陽極電圧で動作します。消費電力が 10 kW を超えるアノード ランプを冷却するには、水冷が使用されます。

電力整流器は通常、高電圧を得るために使用されます。設置によって供給される電力。多くの場合、これらの補正は、整流器の出力電圧を調整し、高周波電力を伝送する同軸ケーブルの信頼性の高いシールドを使用することによって行われます。シールドされていない加熱ラックが存在する場合は、機械的な自動操作だけでなく遠隔制御を使用して、危険なエリアに人員が立ち入らないようにする必要があります。