Gia nhiệt cảm ứng là công nghệ đột phá để gia nhiệt kim loại và các chất dẫn điện. Nó cung cấp nhiệt nhanh, đồng đều và có mục tiêu. Do đó, một số ngành công nghiệp đã sử dụng nó. Việc sử dụng gia nhiệt cảm ứng phổ biến trong hàn kim loại, làm cứng bề mặt, gia nhiệt trước, v.v. Tuy nhiên, đối với mỗi ứng dụng, gia nhiệt cảm ứng hoạt động ở các tần số khác nhau. Bạn có thắc mắc tại sao không? Vâng, có một số yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tần số gia nhiệt cảm ứng. Trong bài đăng này, chúng ta sẽ thảo luận về những khía cạnh đó. Tuy nhiên, trước đó, hãy cùng xem xét lịch sử của tần số gia nhiệt cảm ứng.
Tần số gia nhiệt cảm ứng qua nhiều năm
Nhiệt cảm ứng là nhiệt không tiếp xúc. Nó sử dụng một mức tần số nhiệt nhất định để làm nóng các vật liệu dẫn điện. Ngày nay, thiết bị nhiệt cảm ứng là công cụ chính trong các ngành sản xuất. Tuy nhiên, công nghệ này không hiệu quả ngay từ đầu. Nhiệt cảm ứng đã đi một chặng đường dài kể từ khi được phát minh. Michael Faraday, một nhà khoa học người Anh, đã khám phá ra những điều cơ bản của nhiệt cảm ứng vào năm 1831. Ông đã giới thiệu khái niệm nấu chảy kim loại với sự trợ giúp của nhiệt cảm ứng. Lần đầu tiên vào năm 1935, nhiệt cảm ứng trở thành chủ đề tranh luận. Vào thời điểm đó, chỉ có ba nguồn phát điện. Đó là máy phát điện phóng điện vòm, máy phát điện động cơ và máy phát điện ống. Máy phát điện vòm là máy phát điện hiệu suất thấp. Mặt khác, máy phát điện động cơ chỉ có thể tạo ra 500 kW ở tần số lên đến 10 kHz. Bộ dao động ống là lựa chọn duy nhất để tạo ra tần số nhiệt cảm ứng cao. Thật không may, vấn đề với bộ dao động ống là kích thước lớn và hiệu suất kém. Sau đó, nguồn điện trạng thái rắn ra đời. Nó đã nâng cấp công nghệ nhiệt cảm ứng nhiều lần. Ngay cả ngày nay, nguồn điện SSP (nguồn điện thể rắn) tạo ra nhiệt cảm ứng ở tần số MHz. Chúng có thể tạo ra tần số lớn hơn 5 MHz.
Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tần số gia nhiệt cảm ứng
Ngày nay, gia nhiệt cảm ứng được sử dụng trên toàn thế giới. Nó đã trở thành một lựa chọn phổ biến để ủ , làm cứng, hàn, lắp co, hàn thiếc, v.v. Và đối với mỗi ứng dụng, gia nhiệt cảm ứng hoạt động ở các tần số khác nhau. Một số khía cạnh ảnh hưởng đến việc lựa chọn tần số gia nhiệt cảm ứng. Chúng tôi đã tổng hợp một số khía cạnh quan trọng dưới đây.
- Thời gian gia nhiệt và tốc độ sản xuất
- Loại kim loại được sử dụng
- Đường kính của phôi
- Độ sâu của độ cứng và kiểm soát mẫu nhiệt
- Hiệu suất của cuộn cảm và cách lắp đặt
- Lực điện động lực học
- Chi phí và kích thước của thiết bị
Việc lựa chọn tần số gia nhiệt cảm ứng (F) đạt được bằng cách lưu ý đến công suất gia nhiệt (P) và thời gian (T). Nhiều nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm khác nhau đưa ra khuyến nghị về việc lựa chọn tần số gia nhiệt cảm ứng. Hãy xem các khuyến nghị về việc lựa chọn tần số gia nhiệt cảm ứng cho các ứng dụng khác nhau bên dưới.
Lựa chọn tần số gia nhiệt cảm ứng để làm cứng bề mặt
Làm cứng bề mặt liên quan đến quá trình xử lý kim loại bằng phương pháp gia nhiệt cảm ứng. Quá trình này tăng cường độ cứng của bề mặt ngoài của kim loại. Tuy nhiên, lõi vẫn mềm. Làm cứng bề mặt là một trong những quá trình gia nhiệt phức tạp nhất. Quá trình này bao gồm nhiều thông số kỹ thuật hình học và xử lý nhiệt khác nhau. Do đó, rất khó để đưa ra một đề xuất chung cho việc lựa chọn tần suất gia nhiệt. Hầu hết các chuyên gia đều đề xuất các điểm sau đây để lựa chọn tần suất làm cứng bề mặt.
- Người vận hành phải tính toán chính xác tần suất, thời gian và công suất để làm cứng.
- Tần suất gia nhiệt cảm ứng phải nằm trong phạm vi hẹp tùy thuộc vào bước răng. Đối với bánh răng nhỏ, công suất gia nhiệt phải cao và nhanh.
- Chọn tần số gia nhiệt cảm ứng dựa trên yêu cầu của phôi gia công.
Một số dải tần số gia nhiệt cảm ứng phù hợp cho các độ sâu làm cứng bề mặt khác nhau:
| Độ sâu làm cứng | Tần số máy sưởi |
|---|---|
| 0,8 – 1,2mm | 200 – 400kHz |
| 1 – 2mm | 30 – 200kHz |
| 2 – 4mm | 5 – 30kHz |
Lựa chọn tần số gia nhiệt cảm ứng cho hàn
Hàn cảm ứng là quá trình nối hai kim loại bằng phương pháp gia nhiệt cảm ứng. Trong nhiều ngành công nghiệp, mọi người sử dụng phương pháp này thay thế cho phương pháp hàn ngọn lửa thông thường. Một số yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tần số gia nhiệt cảm ứng để hàn. Bao gồm vật liệu hàn, độ sâu hàn và độ dày của phôi. Tuy nhiên, dải tần số thường nằm trong khoảng từ 15 đến 300 kHz.
Lựa chọn tần số gia nhiệt cảm ứng để nấu chảy
Nấu chảy cảm ứng là quá trình nấu chảy kim loại bằng lò nung cảm ứng. Lò nung tạo ra nhiệt độ cao cho đến khi kim loại đạt đến điểm nóng chảy. Nhìn chung, người vận hành đặt tần số của máy nấu chảy cảm ứng trong khoảng 3-30 kHz. Nhưng tất cả phụ thuộc vào vật liệu kim loại và khả năng nóng chảy của nó. Mỗi kim loại có khả năng nóng chảy riêng biệt.
Lựa chọn tần số gia nhiệt cảm ứng cho rèn
Rèn cảm ứng liên quan đến việc nung nóng kim loại trước bằng máy gia nhiệt cảm ứng. Sau đó, chúng bị biến dạng với sự trợ giúp của búa hoặc máy ép. Kim loại được nung nóng đến một nhiệt độ nhất định để có thể biến dạng. Máy gia nhiệt cảm ứng cung cấp khả năng gia nhiệt đồng đều. Nhưng tần suất gia nhiệt được xác định bởi đường kính của phôi. Khuyến nghị về việc lựa chọn tần suất gia nhiệt cảm ứng cho các ứng dụng rèn:
| Cảm ứng đường kính phôi | Tần số sưởi ấm |
|---|---|
| 20 – 30mm | 15 – 30kHz |
| 30 – 50mm | 6 – 15kHz |
| 50 – 80mm | 2 – 5kHz |
| 80mm | 2kHz |
Phần kết luận
Bây giờ bạn đã biết rằng có một số yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tần số gia nhiệt cảm ứng. Và việc lựa chọn tần số được thực hiện dựa trên ứng dụng, loại kim loại, độ sâu và đường kính của phôi. Nếu bạn không chắc chắn về tần số, hãy tham khảo ý kiến của các chuyên gia.
