Са брзим развојем савремене индустријске технологије, захтеви људи за употребом механичких делова су све већи и већи, а све теже окружење поставља све веће захтеве за отпорност на високе температуре, отпорност на хабање, отпорност на замор и друга својства металних материјала. . 

За неке специфичне метале или материјале од легура, било да се ради о раној фази истраживања и развоја или каснијој масовној производњи и стављању у употребу, истраживању или добијању материјала од легуре метала високих перформанси, потребна је подршка опреме за топљење метала, опреме за површинску топлотну обраду итд. многе посебне методе загревања или топљења, технологија индукционог грејања се користи за топљење и припрему металних материјала или за синтеровање и топлотну обраду материјала у одређеном процесу, који је играо виталну улогу.

Овај чланак упознаје се са процесом развоја вакуумске индукционе технологије топљења и применом технологије индукционог топљења у различитим приликама. Према структури различитих типова вакуум индукционих пећи, упоредите њихове предности и недостатке. Радујући се будућем правцу развоја вакуумских индукционих пећи, излаже тренд њиховог развоја. Развој и напредак вакуумских индукционих пећи углавном се огледа у постепеном побољшању укупне структуре опреме, све очигледнијем тренду модуларизације и интелигентнијем систему управљања.

1. Вакуум индукциона технологија топљења

1.1 Принцип

__киндедитор_темп_урл__Технологија индукционог грејања се обично односи на технологију која користи принцип електромагнетне индукције за добијање индукционе струје за материјале са бољом магнетном осетљивошћу да би се постигла сврха загревања у условима вакуума. Електрична струја пролази кроз електромагнетни калем који окружује метални материјал на одређеној фреквенцији. Променљива електрична струја генерише индуковано магнетно поље, које изазива индуковану струју у металу и генерише велику количину топлоте за загревање материјала. Када је топлота релативно ниска, може се користити у вакуумској индукционој топлотној обради и другим процесима. Када је топлота висока, произведена топлота је довољна да се метал истопи и да се користи за припрему металних или легираних материјала.

1.2, примена

1.2.1, вакуумско индукционо топљење

Вакуумска индукциона технологија топљења је тренутно најефикаснија, најбржа, са ниском потрошњом, штедљива и еколошки прихватљива технологија индукционог грејања за загревање металних материјала. Ова технологија се углавном примењује у индукционим пећима за топљење и другој опреми и има широк спектар примена. Чврсте металне сировине се стављају у лончић умотан калемом. Када струја тече кроз индукциони калем, ствара се индукована електромоторна сила и вртложна струја се ствара унутар металног набоја. Када је тренутна топлота већа од брзине дисипације топлоте металног пуњења, топлота се акумулира све више и више. Када се достигне одређени ниво, метал се топи из чврстог у течно стање да би се постигла сврха топљења метала. У овом процесу, пошто се цео процес одвија у вакуумском окружењу, корисно је уклонити нечистоће гаса унутар метала, а добијени материјал од легуре метала је чистији. Истовремено, током процеса топљења, кроз контролу вакуумског окружења и индукционог загревања, температура топљења се може подесити и легирани метал се може допунити на време како би се постигла сврха рафинације. Током процеса топљења, због карактеристика технологије индукционог топљења, материјал течног метала унутар лончића може се аутоматски мешати због интеракције електромагнетне силе како би се састав учинио уједначенијим. Ово је такође велика предност технологије индукционог топљења.

У поређењу са традиционалним топљењем, вакуумско индукционо топљење има велике предности због уштеде енергије, заштите животне средине, доброг радног окружења за раднике и ниског интензитета рада. Користећи технологију индукционог топљења, коначни материјал легуре је мање нечистоћа и удео додате легуре је погоднији, што може боље да задовољи захтеве процеса за својства материјала.

Технологија вакуумског индукционог топљења је коришћена у великим размерама, од индукционих пећи од неколико килограма за експериментална истраживања до великих индукционих пећи капацитета десетина тона за стварну производњу. Због своје једноставне технологије рада, процес топљења је лако контролисати, а температура топљења је брза. , Истопљени метал има предности уједначеног састава, има велике изгледе за примену и брзо се развија последњих година.

1.2.2, вакуумско индукционо синтеровање

Вакуумско синтеровање се односи на синтеровање метала, легуре или праха металних једињења у металне производе и металне готове производе на температури испод тачке топљења у окружењу са степеном вакуума од (10-10-3Па). Синтеровањем у вакуумским условима нема реакције између метала и гаса, као ни утицаја адсорбованог гаса. Не само да је ефекат згушњавања добар, већ може играти и улогу пречишћавања и редукције, смањујући температуру синтеровања, а однос синтеровања на собној температури може се смањити за 100℃～150℃, уштедети потрошњу енергије, побољшати живот пећи за синтеровање и добијање производа високог квалитета.

За неке материјале је потребно остварити везу између честица кроз пренос атома кроз загревање, а технологија индукционог синтеровања игра улогу грејања у овом процесу. Предност вакуум индукционог синтеровања је у томе што помаже у смањењу штетних материја (водена пара, кисеоник, азот и друге нечистоће) у атмосфери у условима вакуума и избегава низ реакција као што су декарбонизација, нитрирање, карбуризација, редукција и оксидација. . Током процеса, количина гаса у порама се смањује, а хемијска реакција молекула гаса се смањује. Истовремено, оксидни филм на површини материјала се уклања пре него што се материјал појави у течној фази, тако да је материјал гушће везан када се материјал топи и везује, а његова отпорност на хабање је побољшана. снага. Поред тога, вакуумско индукционо синтеровање такође има одређени ефекат на смањење трошкова производа.

Пошто је садржај гаса релативно низак у вакуумском окружењу, конвекција и провођење топлоте се могу занемарити. Топлота се углавном преноси са грејне компоненте на површину материјала у облику зрачења. Избор се заснива на специфичној температури синтеровања и физичким и хемијским особинама материјала. Одговарајуће компоненте за грејање су такође веома важне. У поређењу са вакуумским отпорним грејањем, индукционо синтеровање усваја загревање средње фреквенције, чиме се избегава проблем високотемпературне изолације вакуумских пећи које користе отпорно грејање у одређеној мери.

Тренутно се технологија индукционог синтеровања углавном користи у областима челика и металургије. Поред тога, на специјалним керамичким материјалима, индукционо синтеровање побољшава везивање чврстих честица, помаже у расту кристалних зрна, сабија шупљине, а затим повећава густину да би се формирала густа поликристална синтерована тела. Технологија индукционог синтеровања такође се све више користи у истраживању нових материјала.

1.2.3, вакуумска индукциона топлотна обрада

Тренутно би требало да постоји више технологије индукционе топлотне обраде углавном концентрисане на технологију индукционог очвршћавања. Ставите радни предмет у индуктор (калем), када се кроз индуктор прође наизменична струја одређене фреквенције, око њега ће се генерисати наизменично магнетно поље. Електромагнетна индукција наизменичног магнетног поља ствара затворену вртложну струју у радном предмету. Због скин ефекта, односно дистрибуције индуковане струје на попречном пресеку обратка је веома неравномерна, густина струје на површини радног предмета је веома велика и постепено се смањује према унутра.

Електрична енергија струје велике густине на површини радног предмета претвара се у топлотну енергију, чиме се повећава температура површине, односно остварује површинско загревање. Што је фреквенција струје већа, то је већа разлика у густини струје између површине и унутрашњости радног предмета, а слој грејања је тањи. Након што температура грејног слоја пређе критичну тачку температуре челика, он се брзо хлади да би се постигло површинско гашење. Из принципа индукционог загревања може се знати да се дубина продора струје може на одговарајући начин променити подешавањем фреквенције струје кроз индукциони калем. Подесива дубина је такође главна предност индукционе топлотне обраде. Међутим, технологија индукционог очвршћавања није погодна за компликоване механичке обратке због своје слабе прилагодљивости. Иако површински слој каљеног радног предмета има већи притисак на унутрашње напрезање, отпорност на лом од замора је већа. Али погодан је само за производњу једноставних радних комада на монтажној линији.

Тренутно се примена технологије индукционог каљења углавном користи у површинском гашењу радилицевратилос и цамвратилос у аутомобилској индустрији. Иако ови делови имају једноставну структуру, али радно окружење је тешко, они имају одређени степен отпорности на хабање, отпорност на савијање и отпорност на перформансе делова. Захтеви за замор, кроз индукционо каљење да би се побољшала њихова отпорност на хабање и отпорност на замор је такође најразумнији метод за испуњавање захтева перформанси. Широко се користи у сурфаце треатмент неких делова у аутомобилској индустрији.

2. Опрема за вакуумско индукционо топљење

Опрема за вакуумско индукционо топљење користи технологију индукционог топљења да би се принцип реализовао у стварној употреби кроз усклађивање механичке структуре. Опрема обично користи принцип електромагнетне индукције да стави индукциони калем и материјал у затворену шупљину и извуче гас у контејнеру кроз систем вакуумског пумпања, а затим користи напајање да прође струју кроз индукциони калем до генеришу индуковану електромоторну силу и буду унутар материјала. Формира се вртлог, а када стварање топлоте достигне одређени ниво, материјал почиње да се топи. Током процеса топљења, низ операција као што су контрола снаге, мерење температуре, мерење вакуума и додатно пуњење се реализују преко других пратећих компоненти на опреми, а на крају се течни метал сипа у калуп кроз инверзију лончића да би се формирао метални ингот. Смелт. Главна структура вакуумске индукционе опреме за топљење укључује следеће делове:

Поред горе наведених компоненти, пећ за вакуумско топљење такође треба да буде опремљена напајањем, контролним системом и системом за хлађење који ће обезбедити унос енергије за опрему за топљење материјала и обезбедити одређену количину хлађења у кључним деловима. како би се спречило прегревање система и резултирало смањењем животног века или оштећењем конструкције. За опрему за индукционо топљење са специфичним захтевима процеса, постоје повезане помоћне компоненте, као што су колица за пренос, отварање и затварање врата пећи, посуда за центрифугално ливење, прозор за посматрање, итд. За опрему са више нечистоћа, такође треба да буде опремљена филтером за гас систем итд. Може се видети да, поред неопходних компоненти, комплетан сет опреме за индукционо топљење такође може реализовати различите функције додавањем других компоненти према специфичним захтевима процеса, и обезбедити погодне услове и методе имплементације за припрему метала.

2.1. Вакум индукциона пећ за топљење

Вакумска индукциона пећ за топљење је опрема за топљење која прво топи метал индукционим загревањем под вакуумом, а затим сипа течни метал у калуп да би се добио метални ингот. Развој вакуумских индукционих пећи почео је око 1920. године и углавном се користио за топљење легура никл-хрома. Све док Други светски рат није промовисао напредак вакуумске технологије, вакуумска индукциона пећ за топљење је била заиста развијена. Током овог периода, због потражње за легираним материјалима, вакуумске индукционе пећи за топљење наставиле су да се развијају у велике, од почетних неколико тона до десетина тона ултра великих индукционих пећи. У циљу прилагођавања масовној производњи, поред промене капацитета опреме, структура индукционе пећи је такође еволуирала од циклусне пећи са циклусом као целином до континуираног или полуконтинуираног вакуумског индукционог топљења за пуњење, калупа. операције припреме, топљења и изливања. Континуирани рад без заустављања пећи штеди време пуњења и време чекања да се ингот охлади. Континуирана производња повећава ефикасност и такође повећава излаз легуре. Боље задовољити потребе стварне производње. У поређењу са иностранством, ране вакуумске индукционе пећи у мојој земљи имају релативно мали капацитет, углавном испод 2 тоне. Пећи за топљење великих размера се и даље ослањају на увоз из иностранства. Са развојем последњих деценија, моја земља такође може сама да развије вакуумско индукционо топљење великих размера. Пећ, максимално топљење достиже више од десет тона. ВИМ вакуумска индукциона пећ за топљење развијена је раније, са једноставном структуром, практичном употребом и ниским трошковима одржавања, и широко се користи у стварној производњи.

Основни облик вакуумске индукционе пећи за топљење. Метални материјали се додају у лончић за топљење кроз окретну куполу. Друга страна је поравната са лонцем, а мерење температуре се остварује убацивањем термоелемента у растопљени метал. Истопљени метал покреће механизам за окретање и сипа се у калуп за формирање да би се остварило топљење метала. Цео процес је једноставан и згодан за рад. За свако топљење је потребан један или два радника. Током процеса топљења може се постићи праћење температуре у реалном времену и прилагођавање састава материјала, а коначни метални материјал је више у складу са захтевима процеса.

2.2. Вакум индукциона мембранска гасна пећ

За одређене материјале није потребно да се у процесу доврши изливање у вакуум комори, потребно је само очување топлоте и дегазација у вакуумском окружењу. На основу ВИМ пећи, постепено се развија вакуум индукциона мембранска гасна пећ ВИД пећи за дегазацију.

Главна карактеристика вакуумске индукционе пећи за дегазацију је компактна структура и мала запремина пећи. Мања запремина је погоднија за брзо извлачење гаса и бољи вакуум. У поређењу са конвенционалним пећима за дегазацију, опрема има релативно малу запремину, низак губитак температуре, бољу флексибилност и економичност, и погодна је за течно или чврсто храњење. ВИД пећ се може користити за топљење и дегазацију специјалног челика и обојених метала, а потребно је улити у калуп у условима атмосферског окружења или заштитне атмосфере. Цео процес топљења може да реализује уклањање нечистоћа као што су декарбонизација и рафинација материјала, дехидрогенација, деоксидација и одсумпоравање, што је погодно за прецизно прилагођавање хемијског састава како би се задовољили захтеви процеса.
Под одређеним условима вакуума или заштитне атмосфере, метални материјал се постепено топи загревањем индукционе пећи за дегазацију, а унутрашњи гас се може уклонити у овом процесу. Ако се у процесу дода одговарајући реакциони гас, он ће се комбиновати са угљеничним елементом унутар метала да би се генерисали гасовити карбиди који се уклањају из пећи, постижући сврху разугљичења и рафинације. У процесу изливања потребно је увести одређену заштитну атмосферу како би се осигурало да је метални материјал који је дегазиран изолован од гаса у атмосфери, и на крају је дегазација и рафинација металног материјала завршена.

2.3. Вакум индукциона пећ за изливање дегазације

Вакум индукциона пећ за изливање са дегасирањем развијена је на основу прве две технологије топљења. Године 1988. Леиболд-Хераеус, претходник немачке компаније АЛД, произвео је прву ВИДП пећ. Техничко језгро овог типа пећи је компактна вакуумска комора за топљење интегрисана са индукционим калемом. Само је мало већи од индукционе завојнице и садржи само индукциони калем и лончић. Каблови, цевоводи за хлађење воде и хидраулични обртни механизам су инсталирани изван коморе за топљење. Предност је у заштити каблова и цевовода хлађених водом од оштећења изазваних прскањем растопљеног челика и периодичним променама температуре и притиска. Због погодности демонтаже и лакше замене лончића, ВИДП кућиште пећи је опремљено са три тела пећи. Облога пећи за припрему лончића скраћује производни циклус и побољшава ефикасност производње.

Поклопац пећи је ослоњен на оквир пећи и два стуба хидрауличних цилиндара вакуумски заптивеним лежајс. Приликом сипања, два хидраулична цилиндра се налазе на врху поклопца пећи са стране, а поклопац пећи покреће комору за топљење да се нагиње око вакуума. лежај. У нагнутом стању изливања нема релативног померања између коморе за топљење и лончића индукционог намотаја. Тркач је важан део ВИДП пећи. Пошто дизајн ВИДП пећи изолује комору за топљење од коморе за инготе, растопљени челик мора да прође кроз вакуумски тркач у комору за инготе. Инготна комора је отворена и затворена са квадратном косом страном. Састоји се из два дела. Фиксни део је у близини коморе за трчање, а покретни део се помера хоризонтално дуж стазе за тло како би се завршило отварање и затварање коморе за инготе. Код неке опреме, покретни део је пројектован тако да буде 30 степени, отворен лево и десно нагоре, што је погодно за утовар и истовар калупа за инготе и свакодневно одржавање и поправку дизалица. На почетку топљења, тело пећи се подиже помоћу хидрауличког механизма испод, спаја се са горњим конструкцијским поклопцем пећи и закључава се посебним механизмом. Горњи крај поклопца пећи је повезан са комором за напајање кроз вакуум вентил.

Пошто је само део за топљење затворен у вакуумској комори и изливан кроз одводни жлеб, структура пећи је компактна, комора за топљење је мања, а вакуум се може боље и брже контролисати. У поређењу са традиционалном индукционом пећи за топљење, има карактеристике кратког времена евакуације и ниске стопе цурења. Идеална контрола притиска може се постићи опремањем ПЛЦ логичког управљачког система. Истовремено, електромагнетни систем мешања може стабилно да меша растопљени базен, а додани елементи ће се равномерно растворити у растопљеном базену од врха до дна, одржавајући температуру близу константне. Приликом сипања новца, клизач се загрева од стране спољашњег система грејања да би се смањила почетна блокада отвора за изливање и термичко пуцање вођице. Додавањем преграде филтера и других мера, може се ублажити утицај растопљеног челика и побољшати чистоћа метала. Због мале запремине ВИДП пећи, откривање и поправка вакуумског цурења је лакша, а време чишћења у пећи је краће. Поред тога, температура у пећи се може мерити малим термоелементом који се лако замењује.

2.4, индукциони лончић са хлађењем водом

Водом хлађени лончић са електромагнетном индукцијом, вакуум левитациони метод топљења је метода топљења која се брзо развила последњих година. Углавном се користи за припрему материјала високе тачке топљења, високе чистоће и изузетно активних металних или неметалних материјала. Сечењем бакарног лончића на једнаке делове структуре бакарних латица, а водено хлађење пролази кроз сваки блок латица, ова структура појачава електромагнетни потисак, тако да се растопљени метал стисне у средини да формира грбу и одвоји се од зид лончића. Метал се ставља у наизменично електромагнетно поље. Уређај концентрише капацитет у запреминском простору унутар лончића, а затим формира јаку вртложна струја на површини пуњења. С једне стране, ослобађа џулову топлоту да би растопио наелектрисање, а са друге стране формира Лоренцову силу за топљење. Тело се суспендује и производи снажно мешање. Додати елементи легуре могу се брзо и равномерно мешати у растопу, чинећи хемијски састав уједначенијим, а проводљивост температуре уравнотеженијом. Због ефекта магнетне левитације, талина је ван контакта са унутрашњим зидом лончића, што спречава да лончић загади талину. Истовремено, смањује проводљивост топлоте и појачава топлотно зрачење, што смањује расипање топлоте растопљеног метала и достиже вишу температуру. За додатно метално пуњење, може се растопити и одржавати топлим према потребном времену и подешеној температури, а пуњење није потребно унапред обрадити. Топљење лончића хлађено водом може достићи ниво топљења електронским снопом у смислу уклањања металних инклузија и рафинације дегазације, док је губитак испаравања мањи, а потрошња енергије нижа, а ефикасност производње је побољшана. Због бесконтактних карактеристика загревања индукционог загревања, утицај на растоп је мањи, а добро утиче на припрему метала веће чистоће или изузетно активних метала. Због сложене структуре опреме, још увек је тешко реализовати маглев топљење за опрему великог капацитета. У овој фази не постоји опрема за топљење бакра у лонцима великог капацитета са воденим хлађењем. Садашња опрема за лончиће са воденим хлађењем се користи само за експериментална истраживања топљења метала мале запремине.

3. Будући тренд развоја опреме за индукционо топљење

Са развојем технологије вакуумског индукционог грејања, типови пећи се стално мењају како би се постигле различите функције. Од једноставне структуре за топљење или грејање, постепено се развио у сложену структуру која може да реализује различите функције и погоднија је за производњу. За сложеније технолошке процесе у будућности, како постићи прецизну контролу процеса, измерити и извући релевантне информације, те максимално смањити трошкове рада је правац развоја опреме за индукционо топљење.

3.1, модуларни

У комплетном сету опреме, различите компоненте су опремљене за различите захтеве употребе. Сваки део компоненте обавља сопствену функцију да би постигао сопствену сврху употребе. За одређене типове пећи, додавање одређених модула како би опрема била комплетнија, на пример, опремљена комплетним системом за мерење температуре, помаже да се посматрају промене материјала у пећи са температуром и да се постигне разумнија контрола температуре; опремљен масеним спектрометром за детекцију састава материјала Подешавање времена и редоследа додавања легирајућих елемената како би се побољшале перформансе легуре у фази развоја процеса; опремљен електронским и јонским топом за решавање проблема топљења неких ватросталних метала и тако даље. У будућој индукционој металуршкој опреми, различите комбинације различитих модула за постизање различитих функција и испуњавање различитих процесних захтева постале су неизбежни тренд развоја, а то је и комбинација и референца различитих области. У циљу побољшања процеса топљења метала и добијања материјала са бољим перформансама, модуларна опрема ће имати јачу тржишну конкурентност.

3.2. Интелигентна контрола

У поређењу са традиционалним топљењем, вакуумска индукциона опрема има велику предност у реализацији контроле процеса. Због развоја рачунарске технологије, пријатељски рад интерфејса човек-машина, интелигентно прикупљање сигнала и разумно подешавање програма у опреми могу лако постићи сврху контроле процеса топљења, смањити трошкове рада и учинити операцију једноставнијом и згодно.

У будућем развоју, интелигентнији системи управљања биће додати вакуумској опреми. За успостављени процес, људима ће бити лакше да прецизно контролишу температуру топљења кроз интелигентни контролни систем, додају легуре у одређено време и заврше низ радњи топљења, очувања топлоте и преливања. И све ће то компјутерски контролисати и снимати, смањујући непотребне губитке узроковане људским грешкама. За процес топљења који се понавља, може остварити практичнију и интелигентнију модерну контролу.

3.3. Информатизација

Опрема за индукционо топљење ће генерисати велику количину информација о топљењу током целог процеса топљења, промене параметара у реалном времену напајања индукционог грејања, температурно поље пуњења, лончић, електромагнетно поље које генерише индукциони калем, физичке особине металне талине и тако даље. Тренутно, опрема остварује само једноставно прикупљање података, а процес анализе се спроводи након што се подаци екстрахују након завршетка топљења. У будућности ће развој информатизације, прикупљања и обраде података и процеса анализе неизбежно бити скоро синхронизовани са процесом топљења. Комплетно прикупљање података за интерно топљене материјале металуршке опреме, компјутерска обрада података, приказ унутрашњег температурног поља и електромагнетног поља опреме у реалном времену у тренутној ситуацији и пренос сигнала, путем повратних информација у реалном времену различитих података, погодно за људе Посматрање у реалном времену и прилагођавање процеса топљења ојачало је људску интервенцију и контролу. У процесу топљења, благовремено се прилагођавају како би се побољшао процес и побољшале перформансе легуре.

КСНУМКС Закључак

Са напретком индустрије, технологија вакуумског индукционог топљења се изузетно развила последњих деценија са својим јединственим предностима и игра важну улогу у индустријском пољу. Тренутно, иако технологија вакуумског индукционог топљења у мојој земљи још увек заостаје за страним земљама, и даље су потребни непрекидни напори релевантних практичара да побољшају тржишну конкурентност специјалне опреме за топљење моје земље и дају све од себе да постану првокласна опрема за топљење у свету. . Форефронт.

Линк до овог чланка: Развој и тренд технологије вакуумског индукционог топљења

Изјава о поновном штампању: Ако нема посебних упутстава, сви чланци на овом сајту су оригинални. Молимо наведите извор за поновно штампање: хттпс://ввв.цнцмацхинингптј.цом

ПТЈ® је прилагођени произвођач који нуди читав асортиман бакарних шипки, месингани делови бакарни делови. Уобичајени производни процеси укључују брушење, утискивање, бакарарство, жичане едм услуге, гравирање, формирање и савијање, узнемиравање, вруће ковање и пресовање, перфорирање и штанцање, ваљање навоја и нарезивање, стрижење, обрада са више вретена, екструзија и ковање метала жигосање. Примене укључују сабирнице, електричне проводнике, коаксијалне каблове, таласоводе, компоненте транзистора, микроталасне цеви, празне цеви за калупе и металургија праха резервоари за екструзију.

Реците нам нешто о буџету вашег пројекта и очекиваном времену испоруке. Са вама ћемо израдити стратегију како бисмо вам пружили најисплативије услуге које ће вам помоћи да постигнете свој циљ, слободно нас контактирајте директно ( салес@пинтејин.цом ).