В статье даются ответы на вопросы, что такое термическая обработка и ТВЧ печи. Рассматривается принцип работы указанной установки. Указаны область использования и назначение оборудования.
Оглавление
Что такое термическая обработка и ТВЧ печи
Принцип работы ТВЧ печи
Область использования
Назначение ТВЧ печей
Что такое термическая обработка и ТВЧ печи
Термическая (по-другому - тепловая) обработка – это ряд операций, заключающихся в нагреве, выдержке и охлаждении твёрдых металлов, сплавов. Ее цель – способствовать достижению свойств за счёт изменения структуры, а также внутреннего строения.
Продолжительность нагрева металла зависит от времени нагрева самого изделия до необходимой температуры и времени выдержки при указанной температуре. Время нагрева определяется размером изделий, типом печи, способом укладки в печи. Время выдержки зависит от того, как быстро или медленно протекают фазовые превращения.
Среди основных видов термической обработки можно выделить закалку.
ТВЧ закалка — это поверхностное воздействие на металл термическим способом, которое проводится при помощи подачи тока высокой частоты. После проведения процесса закалки параметры твердости и прочности повышаются, благодаря чему увеличиваются эксплуатационные показатели изделия.
Ступени технологического процесса:
- нагрев до высокого уровня температуры;
- поддержание градусов и выдержка изделия;
- охлаждение.
Глубина ТВЧ закалки зависит от того, какова длительность каждой ступени.
ТВЧ закалка отличается от других способов закалки тем, что нагрев осуществляется с использованием специальных ТВЧ установок. Они воздействуют на деталь токами высокой частоты. Одним из преимуществ данного вида закалки является полный контроль нагрева. Использование данных установок может увеличить качество продукции, поскольку процесс закалки осуществляется в авторежиме. Оператор производит только закрепление вала и включает цикл работы установки.
Такой комплекс называют еще ТВЧ печью или установкой индукционного нагрева. Она представляет собой специализированное оборудование, применяемое в промышленных целях, для того, чтобы разогреть металлы высокочастотным током, закалить с целью их последующей сварки, термообработки и пайки. Благодаря данным функциям с помощью печи ТВЧ можно осуществлять тепловую обработку не только различных видов материалов, но также токопроводящих сплавов для улучшения качественных параметров, включая износостойкость, а также для увеличения срока службы изделия. В процессе ТВЧ нагрева обрабатываемое изделие помещается в индуктор, который повторяет его конфигурацию и производит качественную закалку.
Стандартными компонентами ТВЧ установки являются:
- индукционный модуль;
- рабочая камера для закалки;
- отсек для охлаждения (чиллер);
- пульт управления;
- трансформатор.
Токи высокой частоты способны идеально справляться с множеством процессов термообработки металла. Установка ТВЧ отлично подойдет не только для закалки, но и для пайки. Для этого на рабочую поверхность осуществляется подача тока ещё большей частоты. На сегодняшний день нет оборудования, которое могло бы на равных конкурировать с индукционным.
Принцип работы ТВЧ печи
Установка работает по принципу индукционного нагрева. Данный принцип основан на законах Джоуля-Ленца и Фарадея-Максвелла о преобразовании электрической энергии.
Принцип работы тот же, что и в СВЧ печах, разница лишь в периодичности токов.
Генератор за счет увеличения частоты тока посылает катушке электроэнергию, она проходит через индуктор и трансформируется в мощное электромагнитное поле. С большой частотой меняются электромагнитные волны. Вихревые токи поля действуют, проникая в металл, преобразуются в тепловую энергию и нагревают изделие. Энергия передается практически без потерь с большим КПД, ее достаточно для подогрева. Ток нагревает металл за счет механизмов трения, которые возникают при взаимодействии с локальным магнитным потоком. Для нагрева изделия применяется медный индуктор, в котором циркулирует охлаждающая жидкость. Охлаждение нужно также генератору и катушке индуктивности, которые интенсивно вырабатывают тепло.
С помощью цифрового управления задается скорость движения вала, который будет проходить через индуктор, чтобы закалка была равномерная и на определенную глубину.
Область использования
ТВЧ печи, в основном, используются в промышленной сфере.
Кузнечно-прессовые компании, используя данные установки, повышают продуктивность труда и снижают износ штампов. Расход металла уменьшается. Печи, имеющие сквозной нагрев, могут обрабатывать сразу несколько изделий. Применение индукционного нагрева для упрочения деталей позволяет повысить уровень износоустойчивости и увеличить благодаря этому стоимость изделия.
ТВЧ печи активно применяются на производстве, где требуется постоянная обработка металлов с помощью воздействия на них высоких температур.
К таким производствам относятся следующие предприятия:
- литейные цеха, как правило, — это вторичные литейные цеха;
- ювелирные заводы, которые занимаются выплавкой драгоценных металлов;
- металлургические заводы, которые создают различные детали, инструменты, кухонную и садовую утварь и т.п. из металлов;
- исследовательские или химические лаборатории;
- прочие организации.
ТВЧ печь – незаменимый помощник в области машино-, авиа-, судо- и ракетостроения.
Сегодня индукционный нагрев занимает лидирующие позиции и вытесняет альтернативные способы обработки металлов под воздействием температур.
Назначение ТВЧ печей
- Закалка и отпуск различных валов, труб, шестеренок, плоских поверхностей, осей, звездочек, направляющих, подшипников, гильз, втулок, колес, внутренних отверстий и т.п. Глубина закаленного слоя от 1,5 до 3 мм
- Отпуск предварительно напряженной арматуры
- Сквозной нагрев заготовок, пластин, болтов и гаек для горячей штамповки
- Индукционный нагрев перед объемной деформацией, гибкой ковкой и вытяжкой
- Левитационная плавка металлов
- Термопосадка и съем деталей подшипников, валов и турбин
- Плавка любых магнитных и немагнитных материалов. Таких как: свинец, алюминий, магний, кремний, чугун, медь, латунь, сталь, бронза, золото, серебро,
- Индукционная сварка прямошовных труб
- Сварка металлов и пластмасс
- Пайка черных и цветных металлов
- Пайка твердым припоем долотьев, резцов, медных шин, буров, беличьих клеток, роторов электродвигателей
Кроме вышеперечисленного, с помощью индукционных установок осуществляют следующие операции:
- разогрев трубы для нанесения полимерной изоляции;
- послесварочную термообработку (отпуск) швов с целью снятия внутренних напряжений, образующихся в шве и околошовной зоне после сварки.
ТВЧ печь – это уникальное оборудование, которое за короткий промежуток времени производит высококачественную обработку металла. Для выполнения каждой функции следует подбирать определенную установку. Например, для закалки, лучше всего, купить готовый закалочный комплекс ТВЧ, в котором все уже установлено для комфортного произведения закалки. Печи ТВЧ обладают огромным перечнем достоинств, о которых мы рассказали в статье. Но прежде чем приобретать оборудование, рекомендуем обратиться за консультацией к надежным и добросовестным поставщикам. В качестве такой компании можем отметить https://ts-stanki.ru.