Результаты исследований, проведённых на установке, будут использованы в деревообрабатывающей промышленности. Технологии, разработанные с применением установки, позволят повысить работоспособность дереворежущих пил и ускорить процесс производства фанеры за счёт добавления в клей металлического порошка, обладающего ферромагнитными свойствами – никеля, железа, кобальт.
Лабораторная установка, собранная учёными кафедры энергетики и электротехники САФУ, выполняет индукционный нагрев ферромагнитных материалов. Такой нагрев на низких частотах меняет микроструктуру металла, улучшая их механические свойства: прочность, пластичность, твёрдость. На высоких частотах нагревает металлические порошки, что применяется в порошковой металлургии. Смешивая металл в состоянии порошков, а потом склеивая его индукционной сваркой, промышленники получают сверхпрочные ножи.
Лабораторная установка САФУ позволяет выполнять и то и другое. За счёт того, что учёные спроектировали дополнительные блоки, установка позволяет работать в широком диапазоне частот тока индуктора от 10 до100 кГц. Блоки автоматически корректируют выходные параметры установки при изменении нагрузки. Частота тока в индукторе задается блоком управления.
Как рассказал исполняющий обязанности заведующего кафедры энергетики и электротехники САФУ, кандидат технических наук, доцент Иван Соловьёв, на установке проверят теорию ускорения склейки листов шпона при добавлении в клей металлического порошка.
– При изготовлении фанеры методом высокотемпературного склеивания листов шпона можно воздействовать на мелкие ферромагнитные частицы в клеевой композиции, – объясняет Иван Соловьёв.
Второе направление исследований будет связано с повышением равновесия дереворежущих пил. Как пояснил Иван Иванович, быстрая разбалансировка пил является большой проблемой лесопильных предприятий. С помощью индукционного нагрева полотна пилы можно сделать так, чтобы определённые участки инструмента были твёрже.
– Термопластическое воздействие на локальные участки полотна инструмента посредством индуктора установки позволит повысить устойчивость и работоспособность дереворежущих пилы, – объяснил Иван Соловьёв.
При внедрении испытаний в реальную жизнь предприятия смогут покупать экономичные установки индукционного нагрева и экономить на постоянном ремонте и замене пил.
Разработанная учёными кафедры энергетики и электротехники установка позволит вывести на прикладной уровень многие достижения экспериментальной науки в САФУ, позволит находить новые применения индукционному нагреву.
Отметим, индукционный нагрев ферромагнитных частиц востребован в различных отраслях промышленности. Он позволяет быстро и равномерно нагревать материал, что сокращает время обработки и повышает производительность. Установка может быть настроена на нагрев только определенных участков изделия, что позволяет избежать перегрева и сохранить свойства остальных частей. Индукционный нагрев более эффективен по сравнению с традиционными методами, так как энергия передается непосредственно в материал, что снижает потери. Современные установки могут быть интегрированы в автоматизированные производственные линии, что упрощает управление процессом нагрева и повышает его точность. На установке можно исследовать нагрев не только металлов, но и композитов.