Comment concevoir et fabriquer inducteurs de chauffage et de trempe par induction?

L’inducteur de trempe est un élément chauffant clé qui utilise le principe des courants de Foucault pour tremper la surface des pièces et renforcer la surface. Il existe de nombreux types de pièces chauffantes de surface, et leurs formes sont très différentes. Par conséquent, la conception du capteur est différente. Généralement, la taille du capteur prend principalement en compte le diamètre, la hauteur, la forme de la section transversale de la bobine d’induction, le trajet de l’eau de refroidissement et le trou de pulvérisation, etc., et sa conception. L’idée est la suivante.

1. Le diamètre du capteur

La forme de l’inducteur est déterminée en fonction du profil de surface de la partie chauffante. Il doit y avoir un certain écart entre la bobine d’induction et la pièce, et il doit être uniforme partout.

Lors du chauffage du cercle extérieur, le diamètre intérieur du capteur Din=D0+2a ; lors du chauffage du trou intérieur, le diamètre extérieur du capteur Dout=D0-2a. Où D0 est le diamètre extérieur ou le diamètre du trou intérieur de la pièce, et a est l’écart entre les deux. Prenez 1.5 ~ 3.5 mm pour les pièces d’arbre, 1.5 ~ 4.5 mm pour les pièces d’engrenage et 1 ~ 2 mm pour les pièces de trou intérieur. Si le chauffage et la trempe à moyenne fréquence sont effectués, l’écart est légèrement différent. Généralement, les parties de l’arbre mesurent 2.5 ～ 3 mm et le trou intérieur mesure 2 ～ 3 mm.

2. La hauteur du capteur

La hauteur de l’inducteur est principalement déterminée en fonction de la puissance P0 de l’équipement de chauffage, du diamètre D de la pièce et de la puissance spécifique P déterminée :

(1) Pour le chauffage ponctuel de pièces à arbre court, afin d’éviter la surchauffe des angles vifs, la hauteur de la bobine d’induction doit être inférieure à la hauteur des pièces.

(2) Lorsque les parties de l’arbre long sont chauffées et refroidies localement en même temps, la hauteur de la bobine d’induction est de 1.05 à 1.2 fois la longueur de la zone de trempe.

(3) Lorsque la hauteur de la bobine d’induction à un tour est trop élevée, la surface de la pièce sera chauffée de manière inégale. La température moyenne est beaucoup plus élevée que la température des deux côtés. Plus la fréquence est élevée, plus les bobines d’induction à double ou à plusieurs tours sont utilisées à la place.

3. La forme de la section transversale de la bobine d’induction

La bobine d’induction a de nombreuses formes de section transversale, telles que ronde, carrée, rectangulaire, de type plaque (tuyau d’eau de refroidissement soudé à l’extérieur), etc. Lorsque la zone de trempe est la même, la flexion dans une bobine d’induction à section rectangulaire est la plus économique, et la couche perméable à la chaleur est uniforme et ronde. La section transversale est la pire, mais elle est facile à plier. Les matériaux sélectionnés sont principalement des tubes en laiton ou des tubes en cuivre, l’épaisseur de paroi de la bobine d’induction haute fréquence est de 0.5 mm et la bobine d’induction à fréquence intermédiaire est de 1.5 mm.

4. Chemin d’eau de refroidissement et trou de pulvérisation

Étant donné que la chaleur est générée en raison de la perte de courant de Foucault, chaque composant doit être refroidi par de l’eau. Le tuyau en cuivre peut être refroidi directement par l’eau. La pièce de fabrication de la plaque de cuivre peut être transformée en un tuyau en cuivre sandwich ou soudé à l’extérieur pour former un circuit d’eau de refroidissement; le chauffage continu ou simultané à haute fréquence adopte l’auto-refroidissement Pendant le refroidissement par pulvérisation, le diamètre du trou de pulvérisation d’eau de la bobine d’induction est généralement de 0.8 à 1.0 mm et le chauffage à moyenne fréquence est de 1 à 2 mm; l’angle du trou d’injection d’eau de la bobine d’induction de chauffage et de trempe en continu est de 35 ° ~ 45 ° et la distance du trou est de 3 ~ 5 mm. Dans le même temps, les trous de pulvérisation de chauffage et de trempe doivent être disposés en quinconce et l’espacement des trous doit être disposé de manière uniforme. Généralement, la surface totale des trous de pulvérisation doit être inférieure à la surface du tuyau d’entrée pour garantir que la pression de pulvérisation et la pression d’entrée répondent aux exigences.

Il convient de noter que pour résoudre l’effet annulaire du chauffage du trou intérieur, des tôles de ferrite (durcissement à haute fréquence) ou d’acier au silicium (durcissement à moyenne fréquence) peuvent être serrées sur la bobine d’induction pour former un aimant en forme de grille, et le courant est entraîné le long de l’espace de l’aimant (la couche externe de la bobine d’induction) traverse. Afin d’éviter l’échauffement des pièces qui ne doivent pas être trempées, des bagues en acier ou des matériaux magnétiques doux peuvent être utilisés pour fabriquer des boucliers annulaires de court-circuit magnétiques. De plus, pendant le chauffage par induction, l’écart entre la bobine d’induction près du coin pointu doit être augmenté de manière appropriée pour éviter une surchauffe locale.