Генератор твч. Генераторы ТВЧ для индукционного нагрева: особенности, применение, выбор

Что такое генераторы ТВЧ и как они работают. Для чего применяются индукционные нагреватели. Как выбрать подходящую установку ТВЧ для закалки и других задач. На что обратить внимание при покупке генератора ТВЧ.

Что такое генераторы ТВЧ и принцип их работы

Генераторы токов высокой частоты (ТВЧ) — это устройства, вырабатывающие переменный электрический ток высокой частоты от 10 до 440 кГц. Они применяются для индукционного нагрева металлов и других электропроводящих материалов.

Принцип работы генератора ТВЧ основан на явлении электромагнитной индукции. При протекании высокочастотного тока по индуктору вокруг него создается переменное магнитное поле. Оно индуцирует вихревые токи в помещенной внутрь индуктора металлической заготовке, что приводит к ее нагреву.

Основные области применения индукционных нагревателей

Генераторы ТВЧ широко используются в различных отраслях промышленности для следующих целей:

• Термообработка металлов (закалка, отпуск, отжиг)
• Пайка и сварка металлов
• Плавка металлов в индукционных печах
• Нагрев перед горячей штамповкой или ковкой
• Термическая сборка и разборка соединений с натягом
• Нагрев труб перед нанесением покрытий

Индукционный нагрев обеспечивает высокую скорость и точность процесса, позволяет локально нагревать только нужные участки детали.

Преимущества установок ТВЧ для закалки

Закалка с помощью индукционного нагрева имеет ряд важных преимуществ по сравнению с традиционными методами:

• Высокая скорость нагрева (несколько секунд)
• Возможность закалки только рабочих поверхностей детали
• Минимальное окисление и обезуглероживание поверхности
• Отсутствие деформаций детали
• Высокая повторяемость результатов
• Экологичность процесса
• Простота автоматизации

Это делает установки ТВЧ оптимальным выбором для закалки различных деталей в машиностроении.

Виды генераторов ТВЧ

По типу используемой элементной базы генераторы ТВЧ подразделяются на:

• Ламповые — используют электронные лампы
• Транзисторные — на полупроводниковых транзисторах
• Тиристорные — на полупроводниковых тиристорах

Современные транзисторные и тиристорные генераторы имеют более высокий КПД и надежность по сравнению с ламповыми. Они вытесняют ламповые установки во многих применениях.

Ключевые параметры при выборе генератора ТВЧ

При подборе индукционной установки следует обратить внимание на следующие характеристики:

• Выходная мощность — от нее зависит производительность нагрева
• Рабочая частота — определяет глубину прогрева
• Тип охлаждения (воздушное или водяное)
• Наличие системы согласования с нагрузкой
• Возможность регулировки мощности
• Наличие защит от аварийных режимов

Правильный выбор этих параметров обеспечит эффективную работу установки для конкретной технологической задачи.

Как рассчитать необходимую мощность генератора ТВЧ?

Для расчета требуемой мощности индукционной установки используют следующую формулу:

P = m * c * (T2 — T1) / t

Где:

• P — необходимая мощность, кВт
• m — масса нагреваемой детали, кг
• c — удельная теплоемкость материала, кДж/(кг*°С)
• T2 — конечная температура нагрева, °С
• T1 — начальная температура, °С
• t — требуемое время нагрева, с

Полученное значение умножают на коэффициент запаса 1.2-1.5 для учета тепловых потерь. Это позволяет подобрать генератор с оптимальной мощностью.

Дополнительное оборудование для установок ТВЧ

Для эффективной работы индукционной установки может потребоваться следующее вспомогательное оборудование:

• Система водяного охлаждения
• Станция подготовки закалочной жидкости
• Механизмы перемещения детали
• Закалочный трансформатор
• Спрейер для подачи закалочной жидкости
• Термодатчики для контроля температуры

Правильный подбор всех компонентов системы обеспечит стабильное качество термообработки деталей.

На что обратить внимание при покупке генератора ТВЧ

При выборе индукционной установки рекомендуется учитывать следующие факторы:

• Репутация и опыт производителя оборудования
• Наличие сервисной поддержки и запасных частей
• Возможность модернизации и расширения системы
• Удобство управления и настройки параметров
• Энергоэффективность и экологичность
• Соответствие требованиям безопасности

Тщательный анализ этих аспектов позволит выбрать оптимальный генератор ТВЧ, отвечающий всем технологическим требованиям.

Установки индукционного нагрева, ТВЧ установки, кузнечные и закалочные комплексы :: Оборудование ТВЧ для закалки стали

Впервые закалку деталей с помощью индукционного нагрева предложил производить В.П. Володин. Было это почти век назад – в 1923 году. А в 1935 г. данный вид термической обработки стали использовать для закалки стали. Популярность закалки сегодня сложно переоценить – ее активно применяют практически во всех отраслях машиностроения, также очень востребованы и установки ТВЧ для закалки.

Для увеличения твердости закаленного слоя и повышения вязкости в центре стальной детали необходимо использовать поверхностную ТВЧ закалку. При этом происходит нагрев верхнего слоя детали до температуры закалки и резкое охлаждение. Важно, что свойства сердцевины детали остаются неизменными. Так как центр детали сохраняет вязкость, сама деталь становится более крепкой.

С помощью ТВЧ закалки удается упрочить внутренний слой легированной детали, ее применяют для среднеуглеродистых сталей (0,4-0,45% С).

Преимущества ТВЧ закалки:

1. При индукционном нагреве изменяется только нужная часть детали, данный способ экономичнее обычного нагрева. Кроме того, ТВЧ закалка занимает меньше времени;
2. При ТВЧ закалке стали удается избежать появления трещин, а также снизить риски брака по короблению;
3. Во время нагрева ТВЧ не происходит выгорание углерода и образование окалины;
4. При необходимости возможны изменения глубины закаленного слоя;
5. Используя ТВЧ закалку, удается повысить механические свойства стали;
6. При применении индукционного нагрева удается избежать появления деформаций;
7. Автоматизация и механизация всего процесса нагрева находится на высоком уровне.

Однако ТВЧ закалка имеет и недостатки. Так, некоторые сложные детали обрабатывать весьма проблематично, а в некоторых случаях индукционный нагрев и вовсе недопустим.

Закалка ТВЧ стали – разновидности:

Стационарная ТВЧ закалка. Она применяется для закалки небольших плоских деталей (поверхностей). При этом положение детали и нагревателя постоянно сохраняется.

Непрерывно-последовательная ТВЧ закалка. При осуществлении данного вида закалки деталь либо перемещается под нагревателем, либо остается на месте. В последнем случае нагреватель сам движется по направлению детали. Такая ТВЧ закалка подходит для обработки плоских и цилиндрических деталей, поверхностей.

Тангенциальная непрерывно-последовательная ТВЧ закалка. Ее применяют при нагреве исключительно небольших цилиндрических деталей, которые прокручиваются единожды.

Вы хотите приобрести качественное оборудование для закалки? Тогда обращайтесь в научно-производственную компанию «Амбит». Мы гарантируем, что каждая выпущенная нами установка ТВЧ для закалки – надежна и высокотехнологична.

Индукционный нагрев различных резцов перед пайкой, закалкой,
установка индукционного нагрева IHM 15-8-50