Индукционные нагреватели становятся все более популярными в обрабатывающей промышленности благодаря своей эффективности, низкому воздействию на окружающую среду и простоте использования. Индукционный нагреватель может безопасно выполнять множество процессов металлообработки, таких как плавление, пайка и отжиг. Индукционный нагреватель — это устройство, которое использует переменный ток для создания магнитного поля. Меняющееся магнитное поле индуцирует вихревые токи в проводящем материале, нагревая его в соответствии с законом Джоуля. Процесс индукционного нагрева изменил множество производственных технологий и способствовал их прогрессу. Одним из таких механических процессов является процесс ковки.
Что такое ковка?
Ковка — это процесс придания формы металлу с помощью сжимающих усилий. Эти силы прикладываются с помощью молота, пресса или штампа. Ковка — один из старейших процессов, используемых ювелирами для придания металлу формы и формирования металлических предметов желаемой формы и размера. Этот процесс придает кованому материалу множество механических свойств, таких как прочность, усталостная прочность и ударопрочность.
Горячая и холодная ковка
Кусок металла может быть выкован в двух состояниях: либо его забивают в текущую форму, либо предварительно нагревают выше температуры рекристаллизации. Если процесс ковки происходит при комнатной температуре без нагрева металла, то такой процесс называется холодной ковкой. Если же заготовка нагревается до температуры кристаллизации, то это горячая ковка. Холодная ковка используется при работе с относительно мягкими металлами; она делает их твердыми и придает прочность. Для сравнения, горячая ковка используется практически для любого типа металла. Она более распространена в промышленности, поскольку позволяет придать металлу более точную форму.
Использование индукционного нагревателя для ковки металлов
Как уже упоминалось ранее, горячая ковка требует нагрева металла. Традиционный способ нагрева металла для ковки — это печь, работающая на горючем топливе, например, газе. Это контактный процесс, и из-за сгорания топлива выделяется множество дыма. Лучшей альтернативой печному нагреву является индукционный нагрев. Для небольших производств, например, для изготовления ножей, Вы можете использовать индукционный нагреватель, а для крупных производств — индукционную печь. В обоих случаях Вам понадобится электричество для нагрева металла.
Основные этапы ковки металлов с помощью индукционного нагрева
Вот список трех основных этапов индукционной ковки металлов.
- Предварительный нагрев с помощью индукционного нагревателя: Первый шаг — это нагрев заготовки (слитка) до температуры ковки с помощью индукционного нагревателя. Слиток нагревается до температуры, при которой его форма остается неповрежденной, но может быть изменена под действием силы.
- Молот: После того, как слиток нагрет до температуры ковки, его кладут на наковальню. Наковальня — это плоская поверхность, которая используется для придания металлу нужной формы. Затем металл бьют молотом и придают ему желаемую форму. Этот процесс может выполняться вручную или с помощью пресса.
- Закалка: После того, как металл был выкован в нужную форму, его охлаждают. Это делается путем закалки или воздушного охлаждения. Закалка — это процесс быстрого охлаждения металла в воде или масле. Это помогает закалить металл и предотвратить его повреждение во время охлаждения. Воздушное охлаждение — это более медленный процесс, но он не приводит к закалке металла.
Оборудование, используемое для индукционной ковки
На рынке представлено множество индукционных кузнечных машин в зависимости от размера и области применения, которая Вам необходима. Компания FOCO разработала два индукционных нагревателя для ковки: одна система предназначена для индукционного нагрева стальных, железных и алюминиевых прутков. А вторая система предназначена для нагрева заготовок. Ниже приведены некоторые ключевые характеристики каждой машины:
Система индукционного нагрева бара FOCO
- Используется для индукционной ковки металлических прутков
- Предполагаемая требуемая мощность: От 25 кВт до 250 кВт
- Доступны автоматизированные и полуавтоматические системы
Система индукционного нагрева заготовок FOCO
- Используется для индукционной ковки квадратных и круглых заготовок
- Предполагаемая требуемая мощность: От 160 кВт до 3000 кВт
- Время нагрева можно регулировать, а температура достигает 1100 C.
- Доступны автоматизированные и полуавтоматические системы
Преимущества индукционных нагревателей для ковки
По сравнению с обычными нагревателями, индукционные нагреватели имеют множество преимуществ. Некоторые из наиболее заметных включают:
- Индукционные нагреватели имеют быстрые циклы нагрева; они могут очень быстро нагревать металл.
- Они безопасны в использовании и не выделяют паров или дыма.
- Индукционные нагреватели равномерно нагревают металл, что позволяет сократить время, необходимое для ковки металла.
- По сравнению с традиционными газовыми печами, они обеспечивают высокую степень контроля над окружающей средой.
- Процесс производства можно легко автоматизировать, если использовать индукционный нагреватель.
Вопросы и ответы
Какие металлы можно ковать с помощью индукционного нагрева?
Почти все виды металлов можно ковать с помощью индукционных нагревателей. Однако эффективность нагрева в каждом случае разная. К числу наиболее распространенных металлов, ковка которых осуществляется с помощью индукционных нагревателей, относятся алюминий, латунь, медь, железо, нержавеющая сталь и титан.
Нагрев металлов в печи по сравнению с индукционным нагревом. Какой процесс лучше?
Раньше газовые печи использовались для предварительного нагрева металлов. В этом случае печь необходимо настроить, а затем она должна работать дольше. Вы не можете остановить ее, а затем запустить снова. Время на настройку очень велико. В то же время, индукционные нагреватели подают тепло по требованию. Они управляемы, и Вы можете запускать и останавливать их без каких-либо задержек. Кроме того, во втором случае время производства невелико.
Каковы некоторые ограничения индукционной ковки?
Несмотря на многочисленные преимущества, использование индукционного нагревателя для ковки имеет некоторые ограничения. Во-первых, размер металла, который можно ковать, ограничен размером индукционного нагревателя. Во-вторых, они дороги. В-третьих, они требуют значительных затрат на установку и высокочастотный источник питания, что может быть ограничением для некоторых производителей.
Резюме
Индукционные нагреватели — это очень эффективный способ нагрева металла для горячей ковки. Они могут нагревать металл быстро и равномерно, что позволяет сократить время, необходимое для ковки металла. Кроме того, они безопасны в использовании, поскольку не выделяют паров, загрязняющих окружающую среду. Таким образом, индукционный нагреватель — это отличное решение, если Вы ищете эффективный и безопасный способ нагрева металла для горячей ковки. Вы также можете ознакомиться с индукционными кузнечными системами FOCO.
