Het inductieafschrikken is een afschrikproces dat gebruik maakt van het thermische effect dat wordt gegenereerd door de inductiestroom die door het smeedstuk gaat om het oppervlak en het lokale deel van het smeedstuk te verwarmen tot de afschriktemperatuur, gevolgd door snelle afkoeling. Tijdens het blussen wordt het smeedstuk in een koperen positiesensor geplaatst en aangesloten op een wisselstroom met een vaste frequentie om elektromagnetische inductie te genereren, wat resulteert in een geïnduceerde stroom op het oppervlak van het smeedstuk die tegengesteld is aan de stroom in de inductiespoel. De gesloten lus die door deze geïnduceerde stroom langs het oppervlak van het smeedstuk wordt gevormd, wordt wervelstroom genoemd. Onder invloed van de wervelstroom en de weerstand van het smeedstuk zelf wordt de elektrische energie op het oppervlak van het smeedstuk omgezet in thermische energie, waardoor het oppervlak snel opwarmt tot de blusoverloop, waarna het smeden onmiddellijk en snel wordt uitgevoerd. gekoeld om het doel van oppervlaktedoving te bereiken.
De reden waarom wervelstromen oppervlakteverwarming kunnen veroorzaken, wordt bepaald door de distributiekarakteristieken van wisselstroom in een geleider. Deze kenmerken omvatten:
- Huideffect:
Wanneer gelijkstroom (DC) door een geleider stroomt, is de stroomdichtheid uniform over de dwarsdoorsnede van de geleider. Wanneer er echter wisselstroom (AC) doorheen gaat, is de stroomverdeling over de dwarsdoorsnede van de geleider ongelijkmatig. De stroomdichtheid is hoger op het oppervlak van de geleider en lager in het midden, waarbij de stroomdichtheid exponentieel afneemt van het oppervlak naar het midden. Dit fenomeen staat bekend als het huideffect van AC. Hoe hoger de frequentie van de AC, hoe uitgesprokener het skin-effect. Bij het blussen met inductieverwarming wordt van deze eigenschap gebruik gemaakt om het gewenste effect te bereiken.
- Nabijheidseffect:
Wanneer twee aangrenzende geleiders door de stroom gaan en de stroomrichting hetzelfde is, is het geïnduceerde tegenpotentiaal aan de aangrenzende zijde van de twee geleiders het grootst vanwege de interactie van magnetische wisselvelden die door hen worden gegenereerd, en wordt de stroom aangedreven naar de buitenkant van de geleider. Integendeel, wanneer de stroomrichting tegengesteld is, wordt de stroom naar de aangrenzende zijde van de twee geleiders gestuurd, dat wil zeggen naar de binnenstroom. Dit fenomeen wordt het nabijheidseffect genoemd.
Tijdens inductieverwarming is de geïnduceerde stroom op het smeedstuk altijd in de tegenovergestelde richting van de stroom in de inductiering, dus de stroom op de inductiering is geconcentreerd op de binnenstroom en de stroom op het verwarmde smeedstuk bevindt zich in de inductiering is geconcentreerd op het oppervlak, wat het resultaat is van het nabijheidseffect en het bovenopliggende huideffect.
Onder invloed van het nabijheidseffect is de verdeling van de geïnduceerde stroom op het oppervlak van het smeedstuk alleen uniform als de opening tussen de inductiespoel en het smeedstuk gelijk is. Daarom moet het smeedstuk tijdens het inductieverwarmingsproces continu worden geroteerd om de verwarmingsoneffenheden veroorzaakt door de ongelijke opening te elimineren of te verminderen, om zo een uniforme verwarmingslaag te verkrijgen.
Bovendien is de vorm van het verwarmde gebied op het smeedstuk, vanwege het nabijheidseffect, altijd vergelijkbaar met de vorm van de inductiespoel. Daarom is het bij het maken van de inductiespoel noodzakelijk om de vorm ervan vergelijkbaar te maken met de vorm van het verwarmingsgebied van het smeedstuk, om een beter verwarmingseffect te bereiken.
- Circulatie-effect:
Wanneer wisselstroom door een ringvormige of spiraalvormige geleider stroomt, als gevolg van de werking van het magnetische wisselveld, neemt de stroomdichtheid op het buitenoppervlak van de geleider af vanwege de toegenomen zelfinductieve tegenelektromotorische kracht, terwijl het binnenoppervlak van de geleider afneemt. de ring bereikt de hoogste stroomdichtheid. Dit fenomeen staat bekend als het circulatie-effect.
Het circulatie-effect kan de verwarmingsefficiëntie en -snelheid verbeteren bij het verwarmen van het buitenoppervlak van een gesmeed stuk. Het is echter nadelig voor het verwarmen van de binnenste gaten, omdat het circulatie-effect ervoor zorgt dat de stroom in de inductor wegstroomt van het oppervlak van het gesmede stuk, wat leidt tot een aanzienlijk verminderde verwarmingsefficiëntie en een langzamere verwarmingssnelheid. Daarom is het noodzakelijk om magnetische materialen met een hoge permeabiliteit op de inductor te installeren om de verwarmingsefficiëntie te verbeteren.
Hoe groter de verhouding tussen de axiale hoogte van de inductor en de diameter van de ring, hoe uitgesprokener het circulatie-effect. Daarom kan de dwarsdoorsnede van de inductor het beste rechthoekig worden gemaakt; een rechthoekige vorm is beter dan een vierkant, en een ronde vorm is het slechtst en moet zoveel mogelijk worden vermeden
- Het scherpe hoekeffect:
Wanneer de uitstekende delen met scherpe hoeken, randranden en kleine kromtestraal in de sensor worden verwarmd, zelfs als de opening tussen de sensor en het smeedstuk gelijk is, is de dichtheid van de magnetische veldlijnen door de scherpe hoeken en uitstekende delen van het smeedstuk groter De geïnduceerde stroomdichtheid is groter, de verwarmingssnelheid is snel en de warmte wordt geconcentreerd, waardoor deze onderdelen oververhit raken en zelfs verbranden. Dit fenomeen wordt het scherpe hoekeffect genoemd.
Om het scherpe hoekeffect te voorkomen, moet bij het ontwerpen van de sensor de opening tussen de sensor en het scherpe hoek- of convexe deel van het smeedstuk op passende wijze worden vergroot om de concentratie van de magnetische krachtlijn daar te verminderen, zodat de verwarmingssnelheid en temperatuur van het smeden is overal zo uniform mogelijk. De scherpe hoeken en uitstekende delen van het smeedwerk kunnen ook worden veranderd in voethoeken of afschuiningen, zodat hetzelfde effect kan worden verkregen.
Voor aanvullende informatie raad ik u aan onze website te bezoeken:
Als dit interessant klinkt of als u meer wilt weten, kunt u mij dan laten weten of u beschikbaar bent, zodat we een geschikt tijdstip kunnen afspreken waarop we contact kunnen maken om meer informatie te delen? Aarzel niet om een e-mail te sturen naardella@welongchina.com.
Bij voorbaat dank.
Posttijd: 24 juli 2024
