金屬是現(xiàn)代必不可少的材料,,幾乎在各個領(lǐng)域都會使用到它,要想將其變成各種形狀和功能的產(chǎn)品,,就需要對其進行加工,。
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要想對金屬進行加工就需要將其進行加熱,因為加熱是改變金屬形態(tài)最簡單的方法,,不過傳統(tǒng)的加熱方法是通過燃燒燃料產(chǎn)生一個高溫環(huán)境,,再將金屬放在這個環(huán)境中進行加熱。
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但采用這種加熱方式就需要很長的時間,,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,。 / z# ?- J7 g% P1 @) y$ X B( I+ L
自上世紀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)時對金屬零部件快速加熱處理的要求。 4 a- W- O, @' f2 z) i9 x, n* T, |- b. t
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這種加熱方法非常獨特,,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,。 # e, _( V$ g& ^, K$ U4 @
感應(yīng)加熱的工作原理5 w5 y- J4 x+ J: A& P' m9 t' H; f$ i
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。
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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,,就會在線圈內(nèi)產(chǎn)生電磁場,。 6 p5 Q1 G/ R8 V D( _0 p% D
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2 |1 s; l& |0 _. J5 z; N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直接穿透放入線圈中的金屬工件,,而形成一個個電流閉環(huán),,并且金屬的電阻較小,再加上較高的電流,,當這些高電流的磁感應(yīng)線通過金屬工件時,,就會讓金屬內(nèi)部的電子非常活躍,,相互碰撞,,摩擦從而產(chǎn)生熱能,達到讓金屬自身快速發(fā)熱的效果,。 感應(yīng)加熱的特點* Z d& A) q) b$ Q9 L8 l& K
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,只需要對溫度進行設(shè)置和校準,,每個產(chǎn)品就不會出現(xiàn)加熱不均和加熱溫度有偏差,,可以確保每一個產(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)還能夠測量每個單獨金屬部件的溫度,,并可以記錄每個加熱零件的數(shù)據(jù)。 通過感應(yīng)加熱的零件,,不會與火焰或其它加熱元件直接接觸,,交流電會在零件內(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,,這就相對于在真空環(huán)境下進行,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,,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)約時間,達到提高效率的目的,。 ![]()
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3.延長夾具壽命 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區(qū)域,而無需加熱任何周圍的零件,,這延長了夾具和機械的壽命,。 " d" f5 U3 i- X
4.更環(huán)保和安全 感應(yīng)加熱系統(tǒng)不會燃燒傳統(tǒng)的化石燃料,,加熱是一個清潔,無污染的過程,,將有助于保護環(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,,整個過程沒有明火不會對操作員和環(huán)境造成傷害,并且不導(dǎo)電的材料放置在加熱區(qū)附近也不會造成損壞,。
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0 H3 a! w3 m" ? H" \- I5.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),,因此待機熱量損失也可降至最低,。
" ^* t/ `! j/ z( d B" I, M 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,。 1 ~6 ~* _- |; O2 Z1 M
01熔化金屬 對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,金屬裝料被電磁場產(chǎn)生的電流熔化或加熱,,當金屬熔化時,,該場也會使熔池移動,這稱為感應(yīng)攪拌,,這種恒定的運動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。
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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復(fù)合材料的加熱,。
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04高頻焊接 當使用高頻電流進行感應(yīng)加熱時,就可以進行焊接,,在此應(yīng)用中可對非常淺的材料進行焊接,。 當電流沿著被焊接材料邊緣流動時,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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2 Y/ z) s2 j9 j9 C可以說,,感應(yīng)加熱是當今工業(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,。 特別隨著高級工程材料,,替代能源等需求的到來,感應(yīng)加熱技術(shù)的獨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,。 $ M$ L& v$ ], A. A& H% \* L4 p9 L
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