Máquinas de endurecimiento por inducción

El endurecimiento por inducción se puede aplicar a diversos metales, como acero, hierro fundido, acero inoxidable, aluminio, cobre, latón y titanio. Sin embargo, no todos los metales se pueden templar con el mismo medio o método de temple. La elección del medio de enfriamiento depende del tipo, composición y forma del metal, así como de la dureza y microestructura deseadas. Algunos medios de enfriamiento comunes son agua, aceite, aire, soluciones de polímeros o gases inertes.

La frecuencia del suministro de energía del calentamiento por inducción para endurecer la pieza de trabajo es un parámetro importante que afecta la profundidad del calentamiento, la eficiencia y la calidad del proceso de endurecimiento por inducción. La selección de frecuencia depende de varios factores, como la forma, tamaño, material y dureza requerida de la pieza de trabajo, el tipo y diseño de la bobina de inducción, la potencia y el tiempo del ciclo de calentamiento, y el costo y disponibilidad del equipo. .

En términos generales, cuanto mayor sea la frecuencia, menor será la profundidad de calentamiento y viceversa. Por lo tanto, para piezas de trabajo que requieren un endurecimiento superficial, como piezas delgadas o pequeñas, se prefieren las fuentes de alimentación de alta frecuencia. Para piezas de trabajo que requieren endurecimientos profundos, como piezas gruesas o grandes, son más adecuadas las fuentes de alimentación de baja o media frecuencia. Sin embargo, también es necesario tener en cuenta otros factores, como el efecto superficial, la distribución de las corrientes parásitas, la permeabilidad magnética y la resistividad eléctrica del material de la pieza de trabajo. Estos factores afectan la profundidad de penetración y la uniformidad del calentamiento de la corriente de inducción.

La selección de frecuencia también depende del tipo y diseño de la bobina de inducción. La bobina es un componente crucial del sistema de endurecimiento por inducción, ya que determina la forma y distribución del campo magnético que induce la corriente en la pieza de trabajo. La bobina debe coincidir con la frecuencia y potencia de la fuente de alimentación para lograr una eficiencia y un rendimiento óptimos. La bobina también debe tener una forma que se ajuste al contorno de la pieza de trabajo para garantizar un calentamiento y endurecimiento uniformes. Para geometrías complejas, como engranajes o ejes, es posible que se requieran bobinas especiales para lograr patrones de endurecimiento precisos.

La potencia y el tiempo del ciclo de calefacción también son factores importantes para la selección de la frecuencia. La potencia y el tiempo determinan la cantidad de calor entregado a la pieza de trabajo y afectan la profundidad y la calidad de la dureza. La potencia y el tiempo deben ajustarse de acuerdo con la frecuencia y el material de la pieza de trabajo para lograr la temperatura de austenitización y la velocidad de enfriamiento deseadas. Generalmente, las frecuencias más altas requieren potencias más altas y tiempos más cortos, mientras que las frecuencias más bajas requieren potencias más bajas y tiempos más largos. Sin embargo, una potencia demasiado alta o un tiempo demasiado corto pueden causar sobrecalentamiento o agrietamiento de la superficie de la pieza de trabajo, mientras que una potencia demasiado baja o un tiempo demasiado largo pueden causar un endurecimiento insuficiente o una distorsión excesiva.

El costo y la disponibilidad del equipo también son consideraciones prácticas para la selección de frecuencia. Diferentes frecuencias requieren diferentes tipos de fuentes de alimentación y bobinas, que pueden variar en precio y disponibilidad. Las frecuencias más altas suelen requerir equipos más caros y sofisticados que las frecuencias más bajas. Por tanto, la selección de la frecuencia también debe tener en cuenta el presupuesto y los recursos del usuario.

En resumen, no existe una frecuencia óptima única para la pieza de trabajo de endurecimiento por inducción. La selección de la frecuencia debe basarse en un análisis detallado de varios factores y criterios que afectan el proceso de endurecimiento por inducción. Algunas pautas generales para la selección de frecuencia son:

• Para un endurecimiento superficial (menos de 1 mm), utilice fuentes de alimentación de alta frecuencia (por encima de 50 kHz).
• Para un endurecimiento medio (1-3 mm), utilice fuentes de alimentación de frecuencia media (10-50 kHz).
• Para un endurecimiento profundo (más de 3 mm), utilice fuentes de alimentación de baja frecuencia (por debajo de 10 kHz).
• Para geometrías complejas o patrones precisos, utilice bobinas especiales o técnicas de endurecimiento por escaneo.
• Para una alta tasa de producción o calidad, utilice alta potencia y poco tiempo.
• Para lograr un bajo costo o disponibilidad, utilice poca energía y mucho tiempo.

La elección de la máquina de endurecimiento por inducción adecuada depende de varios factores, como el tipo, tamaño, forma y material de la pieza de trabajo, el patrón y profundidad de dureza deseados, la tasa y calidad de producción, y el presupuesto y disponibilidad del equipo. A continuación se ofrecen algunas pautas generales que le ayudarán a elegir la máquina de endurecimiento por inducción adecuada para su aplicación:

• Determine el método de endurecimiento por inducción: Dependiendo de la geometría y el tamaño de la pieza de trabajo, puede elegir entre diferentes métodos de endurecimiento por inducción, como endurecimiento por rotación, endurecimiento diente por diente, endurecimiento por hueco o punta por punta. endurecimiento. El endurecimiento por giro es adecuado para engranajes pequeños o medianos que pueden rodearse con una bobina de inducción y girar a alta velocidad. El endurecimiento diente por diente es adecuado para engranajes grandes o complejos que requieren un control preciso del ciclo de calentamiento y enfriamiento de cada diente. El endurecimiento espacio por espacio es una variación del endurecimiento diente por diente que calienta y apaga un espacio entre dos dientes a la vez. El endurecimiento punta por punta es otra variación del endurecimiento diente por diente que calienta y templa solo la punta de cada diente.
• Seleccione la fuente de alimentación de calentamiento por inducción: La fuente de alimentación de calentamiento por inducción es el dispositivo que genera la corriente alterna que fluye a través de la bobina de inducción y crea el campo electromagnético que calienta la pieza de trabajo. La fuente de alimentación debe coincidir con los requisitos de frecuencia, potencia, voltaje y corriente de la bobina de inducción y la pieza de trabajo. La selección de frecuencia depende de la profundidad y uniformidad del calentamiento, las propiedades del material y el diseño de la bobina de la pieza de trabajo. Generalmente, las frecuencias más altas producen profundidades de calentamiento más superficiales y las frecuencias más bajas producen profundidades de calentamiento más profundas. La selección de potencia depende del tiempo y la temperatura de calentamiento, las propiedades del material y el diseño de la bobina de la pieza de trabajo. Generalmente, potencias más altas producen velocidades de calentamiento más rápidas y temperaturas más altas.
• Elija la bobina de inducción: La bobina de inducción es el componente que rodea o hace contacto con la pieza de trabajo y le transfiere la energía electromagnética. La bobina debe diseñarse para adaptarse a la forma y tamaño de la pieza de trabajo y para crear un campo magnético uniforme a su alrededor. La bobina también debe estar refrigerada por agua para evitar sobrecalentamiento y daños. El diseño de la bobina afecta la eficiencia y el rendimiento del proceso de endurecimiento por inducción.
• Seleccione el medio de enfriamiento: El medio de enfriamiento es la sustancia que enfría la pieza de trabajo calentada y crea una estructura martensítica endurecida en su superficie. El medio de enfriamiento debe elegirse según el tipo, composición y forma de la pieza de trabajo, así como la dureza y microestructura deseadas. Algunos medios de enfriamiento comunes son agua, aceite, aire, soluciones de polímeros o gases inertes. Cada medio de enfriamiento tiene diferentes velocidades de enfriamiento y efectos en la pieza de trabajo.
• Considere otros equipos opcionales: Dependiendo de su aplicación y necesidades específicas, también puede considerar agregar algunos equipos opcionales a su máquina de endurecimiento por inducción, como bobinas de inducción personalizadas, interruptor de pie, cables flexibles personalizados, sistema de agua de refrigeración, sistema de carga y descarga automática. sistema transportador o sistema de control remoto PLC. Estos equipos opcionales pueden mejorar la eficiencia, la calidad, la conveniencia o la seguridad de su producción.