金屬是現(xiàn)代必不可少的材料,,幾乎在各個(gè)領(lǐng)域都會(huì)使用到它,,要想將其變成各種形狀和功能的產(chǎn)品,就需要對(duì)其進(jìn)行加工,。 0 R+ C) c- ?$ p E( n
要想對(duì)金屬進(jìn)行加工就需要將其進(jìn)行加熱,,因?yàn)榧訜崾歉淖兘饘傩螒B(tài)最簡(jiǎn)單的方法,不過傳統(tǒng)的加熱方法是通過燃燒燃料產(chǎn)生一個(gè)高溫環(huán)境,,再將金屬放在這個(gè)環(huán)境中進(jìn)行加熱,。 / u; `& F7 g% A0 i
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4 F" @, E1 |. A0 i- J' j2 f) ^但采用這種加熱方式就需要很長(zhǎng)的時(shí)間,而現(xiàn)在有一種能夠讓金屬迅速加熱的方法,,這就是感應(yīng)加熱,。 什么是感應(yīng)加熱感應(yīng)加熱也被稱為電磁感應(yīng)加熱,是用于粘合,,熱處理,,焊接,軟化金屬或其他導(dǎo)電材料的一種方法,,對(duì)于許多現(xiàn)代制造工藝而言,,感應(yīng)加熱提高了加熱速度和效率。 6 A/ U! U- R+ y+ {! L9 r1 n
自上世紀(jì)20年代開始,,感應(yīng)加熱就被用于制造業(yè)中,,在第二次世界大戰(zhàn)期間,該技術(shù)迅速發(fā)展,,可以滿足戰(zhàn)時(shí)對(duì)金屬零部件快速加熱處理的要求,。
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, |' w2 O6 k8 n9 T這種加熱方法非常獨(dú)特,常見的加熱方法是將金屬零部件直接放在火上,,而感應(yīng)加熱則是采用了另一種方式加熱零部件,,通過循環(huán)電流在零件上產(chǎn)生“感應(yīng)”熱量而將其加熱的,。
( g9 _- p3 r. z& J8 S2 } 感應(yīng)加熱的工作原理0 I. b! |5 g. l m
感應(yīng)加熱到到底是如何工作的?感應(yīng)加熱主要是利用磁場(chǎng)原理來加熱的,,其加熱系統(tǒng)主要是感應(yīng)線圈,,電源和需要加熱的金屬工件。 ' t* S* f) t4 R B9 M z: q$ {$ l
感應(yīng)加熱電源是將交流電源轉(zhuǎn)換為更高頻率的交流電,,將其傳輸?shù)礁袘?yīng)線圈,,就會(huì)在線圈內(nèi)產(chǎn)生電磁場(chǎng)。 7 |4 @$ M5 t0 g) }% V
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# R, q' x! O) y$ y6 w由于需要加熱的金屬工件也是導(dǎo)體,,感應(yīng)線圈所產(chǎn)生的一圈圈磁感線就會(huì)直接穿透放入線圈中的金屬工件,,而形成一個(gè)個(gè)電流閉環(huán),并且金屬的電阻較小,,再加上較高的電流,,當(dāng)這些高電流的磁感應(yīng)線通過金屬工件時(shí),就會(huì)讓金屬內(nèi)部的電子非�,;钴S,,相互碰撞,摩擦從而產(chǎn)生熱能,,達(dá)到讓金屬自身快速發(fā)熱的效果,。 感應(yīng)加熱的特點(diǎn)) `9 D! F) w+ V! u2 j( A
1.保證產(chǎn)品質(zhì)量 感應(yīng)加熱不需要與明火直接接觸,能夠保證所有產(chǎn)品的質(zhì)量,,只需要對(duì)溫度進(jìn)行設(shè)置和校準(zhǔn),,每個(gè)產(chǎn)品就不會(huì)出現(xiàn)加熱不均和加熱溫度有偏差,可以確保每一個(gè)產(chǎn)品的加熱質(zhì)量,。 并且電源可以立即打開或關(guān)閉,,系統(tǒng)還能夠測(cè)量每個(gè)單獨(dú)金屬部件的溫度,并可以記錄每個(gè)加熱零件的數(shù)據(jù),。 通過感應(yīng)加熱的零件,,不會(huì)與火焰或其它加熱元件直接接觸,交流電會(huì)在零件內(nèi)部產(chǎn)生熱量,,讓加熱產(chǎn)品的廢品率減少,,金屬零件在線圈閉環(huán)內(nèi)加熱,這就相對(duì)于在真空環(huán)境下進(jìn)行,,還能減少零件的氧化。
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2.提高生產(chǎn)效率 由于加熱的速度非常的快,,因此可以最大程度地提高生產(chǎn)效率,,設(shè)備最快能夠在數(shù)秒內(nèi)讓工件產(chǎn)生800~1000多攝氏度的熱量,可以說是瞬間啟動(dòng),,無需預(yù)熱或冷卻周期,。 感應(yīng)加熱過程可以在金屬成型機(jī)旁邊完成,,而無需將零件發(fā)送到別的車間或者是加工廠,也能節(jié)約時(shí)間,,達(dá)到提高效率的目的,。 , v' g) H" P; J2 J) x- g
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3.延長(zhǎng)夾具壽命 感應(yīng)加熱可為金屬特定的位置熱量,并將熱量快速傳遞到零件的某個(gè)區(qū)域,,而無需加熱任何周圍的零件,,這延長(zhǎng)了夾具和機(jī)械的壽命。
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4.更環(huán)保和安全 感應(yīng)加熱系統(tǒng)不會(huì)燃燒傳統(tǒng)的化石燃料,,加熱是一個(gè)清潔,,無污染的過程,將有助于保護(hù)環(huán)境,。 并且還可消除煙霧,,廢熱,有害物的排放,,以及沒有噪音,,從而改善了員工的工作條件。 感應(yīng)加熱也更改安全,,整個(gè)過程沒有明火不會(huì)對(duì)操作員和環(huán)境造成傷害,,并且不導(dǎo)電的材料放置在加熱區(qū)附近也不會(huì)造成損壞。
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5.減少能源消耗 感應(yīng)加熱能夠?qū)?0%的能量轉(zhuǎn)化為有用的熱量,,而普通的熔爐通常只有45%的能源利用率,,并且由于感應(yīng)過程不需要預(yù)熱或冷卻循環(huán),因此待機(jī)熱量損失也可降至最低,。 % g" K! f# D- A+ s
感應(yīng)加熱的應(yīng)用感應(yīng)加熱在工業(yè)制造領(lǐng)域廣泛使用,,如熔化金屬,熔煉,,金屬加熱,,焊接等等。
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01熔化金屬 對(duì)于許多金屬加工而言,,熔化是生產(chǎn)產(chǎn)品的第一步,,利用感應(yīng)熔煉是快速而有效的,通過改變感應(yīng)線圈的大小和形狀,,就可以變成感應(yīng)熔爐,,也就可以熔化更多的金屬,此外,,通過調(diào)整頻率和功率,,就幾乎可以加工所有金屬材料。 感應(yīng)熔化還具有攪拌功能,,在感應(yīng)爐中,,金屬裝料被電磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流熔化或加熱,,當(dāng)金屬熔化時(shí),該場(chǎng)也會(huì)使熔池移動(dòng),,這稱為感應(yīng)攪拌,,這種恒定的運(yùn)動(dòng)有助于各種金屬合金化。
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02真空熔煉 由于感應(yīng)加熱是通過磁場(chǎng)完成的,,因此工件可以通過耐火材料或其他一些非導(dǎo)電介質(zhì)與感應(yīng)線圈物理隔離,,磁場(chǎng)將穿過該材料,這意味著可以在真空環(huán)境中加熱工件,,這使能夠加熱特種合金,,硅,石墨和其他敏感的導(dǎo)電材料,。 4 q6 \5 J2 O2 n
03加熱 與燃燒加熱不同,,感應(yīng)加熱是可精確控制的,通過改變感應(yīng)線圈的電流,,電壓和頻率就會(huì)產(chǎn)生經(jīng)過微調(diào)的熱量,,非常適合諸如表面硬化,硬化和回火,,退火以及其他形式的熱處理,。 這種高精度加熱對(duì)于汽車,航空航天,,光纖等領(lǐng)域的材料加熱至關(guān)重要,;非常適合一些貴金屬和高級(jí)復(fù)合材料的加熱。 ; W- k1 Y# c- b! T" o# \
04高頻焊接 當(dāng)使用高頻電流進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí),,就可以進(jìn)行焊接,,在此應(yīng)用中可對(duì)非常淺的材料進(jìn)行焊接。 當(dāng)電流沿著被焊接材料邊緣流動(dòng)時(shí),,它們將加熱到合適的焊接溫度(低于材料的熔化溫度),,所有碎屑,氧化物和其他雜質(zhì)被壓排出,,以形成高質(zhì)量的焊縫,。
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可以說,感應(yīng)加熱是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域,,可用得最清潔,,最有效,最具成本效益,,精確且可重復(fù)的材料加熱方法之一,。 特別隨著高級(jí)工程材料,替代能源等需求的到來,感應(yīng)加熱技術(shù)的獨(dú)特功能為未來的工業(yè)生產(chǎn)提供了一種快速,,高效和精確的加熱方法。
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