Como projetar e fabricar indutores de aquecimento e têmpera por indução?

O indutor de têmpera é um elemento de aquecimento chave que usa o princípio da corrente parasita para temperar a superfície das peças e fortalecer a superfície. Existem muitos tipos de peças de aquecimento de superfície e suas formas são muito diferentes. Portanto, o design do sensor é diferente. Geralmente, o tamanho do sensor considera principalmente o diâmetro, altura, formato da seção transversal da bobina de indução, caminho da água de resfriamento e orifício de pulverização, etc., e seu design A ideia é a seguinte.

1. O diâmetro do sensor

A forma do indutor é determinada de acordo com o perfil da superfície da peça de aquecimento. Deve haver uma certa folga entre a bobina de indução e a peça, e deve ser uniforme em todos os lugares.

Ao aquecer o círculo externo, o diâmetro interno do sensor Din=D0+2a; ao aquecer o furo interno, o diâmetro externo do sensor Dout=D0-2a. Onde D0 é o diâmetro externo ou diâmetro do furo interno da peça de trabalho e a é a folga entre os dois. Pegue 1.5 ~ 3.5 mm para as peças do eixo, 1.5 ~ 4.5 mm para as peças da engrenagem e 1 ~ 2 mm para as peças do orifício interno. Se o aquecimento e a têmpera de média frequência forem realizados, a folga será ligeiramente diferente. Geralmente, as peças do eixo são de 2.5 a 3 mm e o furo interno é de 2 a 3 mm.

2. A altura do sensor

A altura do indutor é determinada principalmente de acordo com a potência P0 do equipamento de aquecimento, o diâmetro D da peça de trabalho e a potência específica P determinada:

(1) Para o aquecimento único de peças de eixo curto, a fim de evitar o superaquecimento de cantos vivos, a altura da bobina de indução deve ser menor que a altura das peças.

(2) Quando as partes do eixo longo são aquecidas e resfriadas localmente ao mesmo tempo, a altura da bobina de indução é de 1.05 a 1.2 vezes o comprimento da zona de têmpera.

(3) Quando a altura da bobina de indução de uma volta é muito alta, a superfície da peça de trabalho será aquecida de forma desigual. A temperatura média é muito maior do que a temperatura em ambos os lados. Quanto maior a frequência, mais óbvio, portanto, bobinas de indução de duas ou várias voltas são usadas.

3. A forma da seção transversal da bobina de indução

A bobina de indução tem muitas formas de seção transversal, como redonda, quadrada, retangular, tipo placa (tubo de água de resfriamento soldado externamente), etc. econômico, e a camada permeável ao calor é uniforme e redonda. A seção transversal é a pior, mas é fácil de dobrar. Os materiais selecionados são principalmente tubos de latão ou tubos de cobre, a espessura da parede da bobina de indução de alta frequência é de 0.5 mm e a bobina de indução de frequência intermediária é de 1.5 mm.

4. Caminho da água de resfriamento e orifício de pulverização

Considerando que o calor é gerado devido à perda de correntes parasitas, cada componente precisa ser resfriado por água. O tubo de cobre pode ser resfriado diretamente pela água. A peça de fabricação da placa de cobre pode ser feita em sanduíche ou tubo de cobre soldado externamente para formar um circuito de água de resfriamento; o aquecimento contínuo ou simultâneo de alta frequência adota auto-resfriamento Durante o resfriamento por pulverização, o diâmetro do orifício de pulverização de água da bobina de indução é geralmente de 0.8 a 1.0 mm e o aquecimento de média frequência é de 1 a 2 mm; o ângulo do orifício de injeção de água da bobina de indução contínua de aquecimento e têmpera é de 35°~45°, e a distância do furo é de 3~5mm. Ao mesmo tempo, os orifícios de pulverização de aquecimento e têmpera devem ser dispostos em arranjos escalonados e o espaçamento dos orifícios deve ser uniformemente organizado. Geralmente, a área total dos orifícios de pulverização deve ser menor que a área do tubo de entrada para garantir que a pressão de pulverização e a pressão de entrada atendam aos requisitos.

Deve-se notar que, para resolver o efeito anular do aquecimento do furo interno, folhas de ferrite (endurecimento de alta frequência) ou aço silício (endurecimento de média frequência) podem ser fixadas na bobina de indução para fazer um ímã em forma de portão, e a corrente é conduzida ao longo do espaço do ímã (a camada externa da bobina de indução) flui. Para evitar que as peças que não devem ser endurecidas sejam aquecidas, anéis de aço ou materiais magnéticos macios podem ser usados ​​para fazer blindagens de anéis magnéticos de curto-circuito. Além disso, durante o aquecimento por indução, a folga entre a bobina de indução próxima ao canto afiado deve ser aumentada adequadamente para evitar o superaquecimento local.