Установки ТВЧ
Установки индукционного нагрева токами высокой частоты (Установки ТВЧ) применяются для обеспечения результативности технологических процессов электротермического воздействия на изделия. Принцип работы установки ТВЧ базируется на индукционном нагреве, происходящем за счет энергии переменного магнитного поля.
Современные установки ТВЧ – это специализированное оборудование, применяемое для термической обработки металлических поверхностей, соединений и сплавов с использованием индукционного нагрева, имеющее широкую область применения. Универсальные и компактные установки индукционного типа дают возможность разрабатывать и применять новаторские технологии с колоссальным экономическим эффектом. Их разнообразие обуславливает внедрение гибких и автоматизированных комплексов, состоящих из транзисторного преобразователя частот универсального типа и соединительного блока с выбранной индукционной системой.
Принцип действия установки ТВЧ.
Методика бесконтактного нагрева использует токи высокой частоты. Рабочая заготовка помещается внутрь индуктора. Индуктор ТВЧ генерирует высокочастотный переменный ток, в результате чего возникают электромагнитные волны и на поверхности заготовки индуцируются вторичные вихревые токи контролируемой величины. Вихревые токи, в свою очередь, при высоких частотах вытесняются действием магнитного поля в поверхностные слои детали, после чего их плотность резко увеличивается и деталь нагревается. Таким образом, высокочастотный ток эффективно используется для обработки металлических и других поверхностей (например, индукционная пайка ТВЧ), и данный метод успешно вошел в промышленную практику.
Предыстория установок ТВЧ.
Отметим, что активное внедрение индукционных установок ТВЧ на практике началось недавно, сравнительно с теоретической проработкой данной темы. Наблюдается многолетний разрыв теории с практикой. Это связано с трудностями получения высоких частот переменного магнитного поля. Метод нагрева твч не эффективен при низких частотах, проблема была решена с появлением генераторов токов высокой частоты. Генераторы токов высоких частот прошли свою эволюцию, и с появлением ламповых генераторов высокочастотный ток стал широко применяться в промышленной сфере в качестве надежного и рационального вида электроэнергии.
Область применения установок ТВЧ.
Установки индукционного нагрева (УИН) в зависимости от поставленной задачи могут служить различным целям. В основном такая потребность возникает в случае необходимости быстрого и бесконтактного нагрева заготовок: термообработка ТВЧ поверхностей деталей, поверхностная и объемная закалка ТВЧ, отжиг, пайка - напайка отпайка, отпуск, предварительный нагрев, индукционный нагрев и резка, плавка, сушка и другие виды термообработки металлов. ТВЧ установки успешно используются в таких областях промышленности как металлургия, машиностроение, легкая промышленность, ювелирное дело, производство канцтоваров, оргтехники, а также натяжных потолков и других аксессуаров.
На сегодняшний день из всех областей применения наиболее востребована закалка ТВЧ, т.к. применение закалки требуется в любом производстве где необходимо произвести упрочнение поверхности деталей в основном это автомобильная и станкостроительная промышленность.
Перечислим некоторые технологические процессы где используется установки ТВЧ для закалки:
- Закалка ТВЧ валов, осей и пальцев.
- Закалка ТВЧ шестерен, зубчатых колес и венцов.
- Закалка ТВЧ зуба или впадины.
- Закалка ТВЧ отверстий и внутренних поверхностей деталей типа "втулка".
- Закалка ТВЧ крановых колес и шкивов.
- Закалка ТВЧ плоской поверхности сканирующим способом.
Высокочастотная сварка УИН.
Наиболее активно индукционный метод нагрева используется при высокочастотной сварке. Сварка током высокой частоты представляет собой процесс получения цельного полотна, подвергая свариваемые изделия энергии тока высокой частоты и ее переходу в тепловую энергию. Данный метод дает возможность сваривать детали очень быстро и любой толщины, при этом сварочные деформации сводятся к минимуму, достигается полная герметичность готового изделия, а сварочные швы практически не заметны.
Преимущества современных установок ТВЧ.
Установкам ТВЧ свойственна простота в управлении и обслуживании, незначительные расходы по содержанию, надежность и долговечность в использовании, качество работы, а также необременительный вес и масштаб. Высокая эффективность и рентабельность установок индукционного нагрева объясняются их неоспоримыми преимущественными качествами. Четкая локализация энергии определяет маленькую продолжительность техпроцесса, а также стопроцентную производительность и рациональность. Это объясняется тем, что бесконтактный нагрев ТВЧ создает тепло внутри изделия, и потери энергии незначительны. Немаловажной деталью является и тот факт, что процесс нагрева не сопровождается выделением дыма и других токсичных веществ.