Processus de surface de traitement thermique par induction

Qu'est-ce que le processus de traitement thermique par induction?

Chauffage par induction est un procédé de traitement thermique qui permet un chauffage très ciblé des métaux par induction électromagnétique. Le procédé repose sur des courants électriques induits dans le matériau pour produire de la chaleur et est le procédé préféré utilisé pour lier, durcir ou ramollir des métaux ou d'autres matériaux conducteurs. Dans les processus de fabrication modernes, cette forme de traitement thermique offre une combinaison avantageuse de vitesse, de cohérence et de contrôle. Bien que les principes de base soient bien connus, les progrès modernes de la technologie à l'état solide ont rendu le procédé de chauffage remarquablement simple et économique pour des applications qui impliquent l'assemblage, le traitement, le chauffage et le test des matériaux.

Le traitement thermique par induction, grâce à l'utilisation hautement contrôlable d'une bobine chauffée électriquement, vous permettra de sélectionner les meilleures caractéristiques physiques non seulement pour chaque pièce métallique, mais pour chaque section de cette pièce métallique. Le durcissement par induction peut conférer une durabilité supérieure aux tourillons et aux sections d'arbre sans sacrifier la ductilité nécessaire pour gérer les chocs et les vibrations. Vous pouvez durcir les surfaces de roulement internes et les sièges de soupape dans des pièces complexes sans créer de problèmes de distorsion. Cela signifie que vous pouvez durcir ou recuire des zones spécifiques pour la durabilité et la ductilité de la manière qui répondra le mieux à vos besoins.

Avantages des services de traitement thermique par induction

  • Traitement thermique ciblé Le durcissement de surface conserve la ductilité d'origine du noyau tout en durcissant une zone d'usure élevée de la pièce. La zone durcie est contrôlée avec précision en ce qui concerne la profondeur, la largeur, l'emplacement et la dureté du boîtier.
  • Cohérence optimisée Éliminez les incohérences et les problèmes de qualité associés aux flammes nues, au chauffage au chalumeau et à d'autres méthodes. Une fois que le système est correctement calibré et mis en place, il n'y a aucun travail de conjecture ou de variation; le modèle de chauffage est reproductible et cohérent. Avec les systèmes à semi-conducteurs modernes, un contrôle précis de la température fournit des résultats uniformes.

  • Productivité maximisée Les taux de production peuvent être maximisés car la chaleur est développée directement et instantanément (> 2000 ° F en <1 seconde) à l'intérieur de la pièce. Le démarrage est pratiquement instantané; aucun cycle d'échauffement ou de refroidissement n'est requis.
  • Amélioration de la qualité du produit Les pièces n'entrent jamais en contact direct avec une flamme ou un autre élément chauffant; la chaleur est induite à l'intérieur de la pièce elle-même par un courant électrique alternatif. En conséquence, les taux de gauchissement, de distorsion et de rejet du produit sont minimisés.
  • Consommation d'énergie réduite Fatigué d'augmenter les factures de services publics? Ce processus à efficacité énergétique unique convertit jusqu'à 90% de l'énergie dépensée en chaleur utile; les fours discontinus ne sont généralement économes en énergie qu'à 45%. Aucun cycle de préchauffage ou de refroidissement n'est nécessaire, de sorte que les pertes de chaleur en veille sont réduites au strict minimum.
  • Sain pour l'environnement La combustion de combustibles fossiles traditionnels n'est pas nécessaire, ce qui entraîne un processus propre et non polluant qui contribuera à protéger l'environnement.

Qu'est-ce que le chauffage par induction?

Chauffage par induction est une méthode de chauffage sans contact des corps, qui absorbent l'énergie d'un champ magnétique alternatif, généré par une bobine d'induction (inductance).

Il existe deux mécanismes d'absorption d'énergie:

  • génération de courants de Foucault en boucle fermée à l'intérieur du corps qui provoquent un échauffement dû à la résistance électrique du matériau du corps
  • chauffage par hystérésis (pour les matériaux magnétiques UNIQUEMENT!) dû au frottement de micro volumes magnétiques (domaines), qui tournent suivant l'orientation du champ magnétique externe

Principe du chauffage par induction

Chaîne de phénomènes:

  • Alimentation électrique de chauffage par induction délivre le courant (I1) à la bobine d'induction
  • Les courants de bobine (ampères-tours) génèrent un champ magnétique. Les lignes de champ sont toujours fermées (loi de la nature!) Et chaque ligne fait le tour de la source de courant - tours de bobine et pièce
  • Un champ magnétique alternatif traversant la section transversale de la pièce (couplé à la pièce) induit une tension dans la pièce

  • La tension induite crée des courants de Foucault (I2) dans la partie circulant dans la direction opposée au courant de la bobine lorsque cela est possible
  • Les courants de Foucault génèrent de la chaleur dans la pièce

Flux de puissance dans les installations de chauffage par induction

Le courant alternatif change de direction deux fois au cours de chaque cycle de fréquence. Si la fréquence est de 1 kHz, le courant change de direction 2000 fois en une seconde.

Un produit du courant et de la tension donne la valeur de la puissance instantanée (p = ixu), qui oscille entre l'alimentation et la bobine. On peut dire que la puissance est partiellement absorbée (puissance active) et partiellement réfléchie (puissance réactive) par la bobine. La batterie de condensateur est utilisée pour décharger le générateur de la puissance réactive. Les condensateurs reçoivent la puissance réactive de la bobine et la renvoient à la bobine supportant les oscillations.

Un circuit «bobine-transformateur-condensateurs» est appelé circuit résonnant ou réservoir.