Mskstart.ru

Все про Авто перевозки
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Индукционная плавильная установка

Индукционная плавильная установка

Индукционная плавильная установка (индукционная ТВЧ печь) обладает высокой мощностью, что позволяет ей быстро нагреваться и переходить непосредственно к плавлению металла. В системе управления печи заложен специальный протокол управления MODBUS, который дает возможность экономии электрической энергии.

Описание индукционной установки:

Индукционный нагрев – это нагревание материалов электрическими токами, которые индуцируются переменным магнитным полем. Следовательно – это нагрев изделий из проводящих материалов (проводников) магнитным полем индукторов (источников переменного магнитного поля).

Индукционная плавильная установка (индукционная ТВЧ печь) обладает высокой мощностью, что позволяет ей быстро нагреваться и переходить непосредственно к плавлению металла.

Индукционные плавильные установки представлены установками (индукционными ТВЧ печами) серии “ЭЛСИТ”.

В системе управления установки «ЭЛСИТ» заложен протокол MODBUS, позволяющий в любой момент времени получать информацию о состоянии установки и управлять процессом нагрева удаленно. Это предполагает возможность для подключения промышленного контроллера и дополнительных автоматических систем.

В состав ТВЧ установки «ЭЛСИТ» входит:

силовой блок преобразователя (СБП) частоты, выполненный на IGBT-модулях с микропроцессорной системой управления;

трансформаторный блок с резонансными конденсаторами (ТБ), обеспечивающий гальваническую развязку от сети и согласование нагрузки.

Индукционная плавильная установка может быть выполнена в зависимости от условий эксплуатации и установленной мощности в виде моноблока СБП или с раздельными корпусами блока силового преобразователя (СБП) и трансформаторного блока (ТБ).

Охлаждение установки и индуктора осуществляется проточной технической водой. За счет высокого КПД преобразователя (> 95%) разница температуры воды на входе и выходе СБП различается всего на три-четыре градуса Цельсия.

Преимущества установок индукционных плавильных серии “ЭЛСИТ”:

– печи способны работать бесперебойно круглосуточно, и при этом их срок эксплуатации не станет ниже;

компактность оборудования ;

– снижение себестоимости изделия. Индукционные печи дают возможность экономии электрической энергии;

индукционная плавильная установка имеет корпус, который надежно защищает конструкцию от попадания пыли, поэтому установка не нуждается в дополнительной чистке;

– экологическая безопасность. Нет выделения вредных запахов или дыма;

печи имеют высокую гарантию.

Технические характеристики индукционных плавильных установок (ТВЧ установок) серии «ЭЛСИТ»:

Характеристики:Значение:
Максимальная установленная мощность, кВА20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 160, 210, 250, 300, 360, 420, 500, 600, 800, 1000, ……2000
Питающая сетьтрёхфазная 380 В, 50 Гц
Частотный диапазон работы, кГцот 2 до 5; от 6 до 20; от 10 до 50; от 30 до 80;
Коэффициент полезного действия КПД0,92 – 0,98
Подстройка резонансной частоты при смене индуктораавтоматически в заданном диапазоне (определяется микропроцессором)
Регулирование выходного тока, в процентах от максимальногоот 5 до 100
Охлаждение установок и индукторовводяное (технической водой), со скоростью протока не менее 7 л/мин.;
станция охлаждения встроенная или самостоятельная.
Система управления преобразователеммикропроцессорная, с блоком памяти на 100 программ технологического процесса
Программирование параметров процессаток и время нагрева, температура нагрева, режимы работы (ручной, таймер, автоматический)
Индукторыисполнение различной конфигурации;
при Т≥1000°С заливка жаропрочным бетоном.
Наличие электронных защит от различного рода нештатных ситуацийдве ступени токовой защиты;защита от повышения/понижения либо перекоса фаз входного напряжения;защита от короткого замыкания витков индуктора;температурная защита;защита от уменьшения скорости протока охлаждающей жидкости.
Возможность встраивания в технологическую линиюИнтерфейс RS485, протокол MODBUS
Мощность (кВА)Габаритные размеры (высота*ширина*длина) (мм)Общий вес (кг)
20-40750*430*36027-43
60-80750*430*50057-65
100-120820*430*70078-95
160-240820*430*900110-140
300-600исполнение в двух корпусах

Примечание: описание технологии на примере индукционных печей «ЭЛСИТ».

Читайте так же:
Установка сигнализации на автомобиль с центральным замком

установка индукционного нагрева
установка индукционной панели
установка индукционной варочной панели
установка индукционных плит
индукционная плавильная установка
индукционные литейные установки
индукционная установка цена
индукционная установка твч
установка индукционной панели над духовкой
установка индукционной варочной панели над духовкой
установки твч индукционный нагрев
индукционные нагревательные установки
индукционная центробежная литейная установка
центробежная индукционная установка
установка индукционного нагрева уин
установки индукционного нагрева цена
установка индукционной пайки
индукционная закалочная установка
установка индукционного счетчика
установка индукционной варочной панели столешницу
схема индукционной установки
индукционная центробежная литейная установка б +у купить
установка индукционной петли
индукционные установки новосибирск
установка индукционной панели над духовым шкафом
установки индукционного нагрева купить
установки индукционного нагрева металла
ооо индукционные установки
установка индукционного нагрева 100
установка индукционного нагрева argoheat 130
установка индукционной варочной панели самостоятельно
индукционная установка руками
требования к установке индукционной варочной панели
слухоцкий а е установки индукционного нагрева
правила установки индукционной панели
индукционная варочная панель установка над духовым шкафом
индукционная варочная панель правила установки
установка индукционного нагрева элисит
индукционная установка нагрева заготовок
установка и эксплуатация индукционных плавильных печей
установка индукционной гибки отводов б у
особенности установки индукционной варочной панели
ооо индукционные установки новосибирск
индукционные электротермические установки
установка индукционной плавки
чертеж индукционной установки для валов
ремонт китайских индукционных установок
установка индукционного нагрева уин 008
источники питания индукционных установок

Накипь на индукторе ТВЧ, ИнтерСЭЛТ

Отложения толщиной 10 мм образуются менее чем за один год использования оборудования!

В промышленности накипь образуется в теплообменниках, радиаторах, котлах и системах водяного охлаждения и нагрева.

В индукционном нагреве исторически сложилось использование системы водяного охлаждения из-за наличия больших токов 1000А-5000А, неэффективных ключевых элементов (вакуумные лампы и тиристоры) и неэффективных систем управления ключами.

В индукционных установках обычно охлаждают водой: индуктор, шины, силовые ключи, ВЧ конденсаторы, ВЧ трансформаторы.

Чаще всего забиваются накипью радиатор или трубки охлаждения тиристоров или транзисторов и тоненькие трубки ВЧ трансформатора. Ремонт ВЧ трансформатора является одним из самых дорогостоящих в обслуживании ТВЧ установок. Хотя замена транзисторов или тиристоров также существенно увеличит ваш бюджет на обслуживание индукционного оборудования.

И если с охлаждением водой индуктора и шин ничего не сделать, то с неэффективными силовыми ключами и системой управления уже реализованы работающие решения. Но о них мы напишем чуть позже. Сейчас же опишем как бороться с накипью и принимать превентивные меры для предупреждения поломок.

Как бороться с накипью и принимать превентивные меры для предупреждения поломок

Чтобы избежать образования накипи в индукционных установках с водяным охлаждением, необходимо использовать дистиллированную или умягченную воду для охлаждения электроники, конденсаторов и ВЧ трансформаторов, а также осуществлять постоянный контроль за концентрацией растворенных солей в системе охлаждения. Дополнительно, желательно следить, чтобы температура охлаждаемой воды была минимальная и не превышала 25-30°С.

Все это можно обеспечить с помощью современных компрессорных систем охлаждения – чиллеров. Чиллер работает на основе принудительно испаряющегося и конденсирующегося фреона, при этом интенсивно охлаждая воду. Бак чиллера, емкостью обычно не более 100-200 литров, позволит использовать дистиллированную воду и менять ее с нужной периодичностью. При этом у чиллера, конечно, есть и недостатки, главный из которых — это высокая цена. Например, для охлаждения индукционной установки 80кВт, требуется чиллер с холодопроизводительностью – 20кВт. Цена такого чиллера составляет 400-500 тыс. рублей.

Что делать если денег на чиллер нет и не удается использовать умягченную или дистиллированную воду? Тогда потребуется постоянное обслуживание систем охлаждения ТВЧ установки – промывка чистящими растворами. Необходимо изготовить систему для промывки с небольшим баком 20-30л и насосом, называемую бустер. В бак залить чистящее средство, растворенное в воде. Такую систему на 7-8 часов необходимо подключить к ТВЧ оборудованию. Желательно использовать неагрессивные растворы, например, раствор лимонной кислоты в воде, или специальные готовые растворы. Бустер хорошо удаляет основные отложения накипи: соли магния, соли кальция и трехвалентное железо.

Все для плавки и закалки металлов c помощью ТВЧ, тигельных и муфельных печей (Aliexpress)

Подборка оборудования для плавки и закалки металлов в домашних условиях с помощью индукционных нагревательных установок, тигельных и муфельных печей. Также в подборке будут полезные аксессуары.

Тема интересная и будет полезна широкому кругу специалистов и любителей, моделистов и хоббийщиков. С помощью подобного оборудования можно вполне достичь цели: от идеи до ее реализации в металле.

Доступен промокод на скидку: lexus1111all300 — скидка 300 рублей на заказы от 2400 рублей с 28.10 по 30.11.

Компактные мини-печи для нагрева, закалки и плавки металлов

В последнее время стали популярными малогабаритные муфельные и тигельные печи, работающие от бытовой сети однофазного напряжения переменного тока

220В. Потребление относительно невысокое — около 2 кВт (как электрочайник или утюг). Максимальная температура плавления 1100. 1300 °С, для поддержания температуры установлен специальный контроллер PID-регулятор. На печи SmartMelt и SmartKiln обращаю отдельное внимание — они в наличии в РФ, доставка быстрая, инструкция на русском языке.

А что касается мастер-моделей для литья, то их можно самостоятельно изготовить на FDM 3D-принтерах или на SLA UV 3D-принтерах.

Установки высокочастотного индукционного нагрева (ТВЧ)

Другой традиционный вариант нагрева металлов — это установки индукционного нагрева (ТВЧ, или по английски: ZVS). Представляют собой индуктивный контур с накачкой большими токами высокой частоты (50-100 Ампер). В центре катушки помещается заготовка для плавки или нагрева. Подходят для закалки, например, ножевых заготовок. Из-за высокой мощности силовой контур требуется охлаждать, поэтому смотрите, чтобы в комплекте был жидкостный насос (или приобретайте отдельно). Также потребуется мощный источник питания постоянного тока (24. 48 В, по 2-3 кВт). Лучше брать сразу комплектом (выгоднее). Подобное оборудование вполне может стать началом собственного дела.

Вакуумные литьевые машины

Для литья в небольших масштабах, для ювелирки и для сувенирной продукции, лучше взять отдельную или комбинированную установку для вакуумного литья, а конкретно: вибрационную машинку с вакуумным насосом. Опционально в ней может быть встроена тигельная печка. Да, для работы с небольшими порциями металлов лучше приобрести различные тигли и термостойкие чаши, щипцы, защитные рукавицы и маску.

Аксессуары для печей

Керамический тигель из кварцевого термостойкого стекла более интересен именно из-за своих износостойких качеств. А вот графитовый тигель обходится дешевле, но сильнее изнашивается при частой плавке. В любом случае, вам потребуется ряд подобных аксессуаров различного объема и формы. При выборе обращайте внимание на наличие «носика» для заливки жидкого металла. Источники питания для ТВЧ можно посмотреть в этой подборке.

Таким образом, с небольшими затратами можно собрать оборудование для самостоятельного изготовления в небольших партиях, например, сувенирной продукции. Это вполне может стать началом собственного бизнеса или серьезным подспорьем в хобби. Цены относительно невысокие, часть оборудования в наличии в России, часть — продается комплектом и готова к работе сразу.

С другими подборками оборудования, а также с тестами и обзорами гаджетов вы можете ознакомиться по ссылкам ниже и в моем профиле.

Индукционный нагрев – характеристики

Степень индукционного нагрева зависит от трех параметров – удельная мощность, время нагревания, частота электротока. Мощность определяет время, потраченное на нагрев детали. Соответственно при большем значении времени затрачивается меньше.

Время нагревания характеризуется общим объемом затраченного тепла и развиваемой температурой. Частота, как было сказано выше, определяет глубину проникновения токов и образованного закаливаемого слоя. Эти характеристики имеют обратную зависимость. При увеличении частоты, снижается объемная масса нагретого металла.

Именно данные 3 параметра позволяют в широком диапазоне регулировать степень твердости и глубину слоя, а также объем нагрева.

Практика показывает, что контролируются характеристики генераторной установки (значения напряжения, мощности и силы тока), а также время нагревания. Степень нагревания детали может контролироваться с помощью пирометра. Однако в основном непрерывный контроль температуры не требуется, т.к. существуют оптимальные режимы нагревания ТВЧ, обеспечивающие стабильное качество. Подходящий режим выбирается с учетом измененных электрических характеристик.

После закалки изделие отправляют в лабораторию на исследование. Изучается твердость, структура, глубина и плоскость распределенного закаливаемого слоя.

Поверхностная закалка ТВЧ сопровождается большим нагревом в сравнении с обычным процессом. Объясняется это следующим образом. В первую очередь, высокая скорость повышения температуры способствует увеличению критических точек. Во вторую, необходимо в короткий срок обеспечить завершение превращения перлита в аустенит.

Высокочастотное закаливание, в сравнении с обычным процессом, сопровождается более высоким нагревом. Однако металл не перегревается. Объясняется это тем, что зернистые элементы в стальной структуре не успевают разрастись за минимальное время. Кроме этого объемная закалка имеет прочность ниже до 2-3 единиц. После закалки ТВЧ деталь обладает большей износостойкостью и твердостью.

3

Сила индукции

Для того чтобы было легче разобраться в схемах и правильно собрать конструкцию, нелишним будет заглянуть в историю электричества. Способы нагрева металлических конструкций электромагнитным током катушки широко используются в промышленном изготовлении бытовых приборов — котлов, нагревателей и плит. Оказывается, можно сделать рабочий и долговечный индукционный нагреватель своими руками.

Принцип работы устройств

Фарадей

Принцип работы устройств

Знаменитый британский ученый XIX века Фарадей в течение 9 лет проводил исследования, чтобы преобразовать магнитные волны в электричество. В 1931 году наконец было совершено открытие, получившее название электромагнитная индукция. Проволочная обмотка катушки, в центре которой находится сердечник из магнитящегося металла, создает магнитное поле под силой переменного тока. Под действием вихревых потоков сердечник нагревается.

Важный нюанс — нагревание произойдет, если переменный ток, питающий катушку, будет менять вектор и знак поля на высоких частотах.

Открытие Фарадея стали применять как в промышленности, так и при изготовлении самодельных моторов и электронагревателей. Первую плавильню на основе вихревого индуктора открыли в 1928 году в Шеффилде. Позже по тому же принципу обогревали цеха заводов, а для нагрева воды, металлических поверхностей знатоки собирали индуктор своими руками.

Схема индукционного нагревателя

Схема устройства того времени действительна и сегодня. Классический пример — индукционный котел, в составе которого имеются:

  • металлический сердечник;
  • корпус;
  • тепловая изоляция.

Меньший вес, размер и более высокий КПД осуществляются за счет тонких стальных труб, служащих основой сердечника. В кухонных плитках индуктором выступает сплющенная катушка, расположенная вблизи варочной панели.

Индукционный нагреватель

Особенности схемы для ускорения частоты тока следующие:

  • промышленная частота в 50 Гц не подходит для самодельных приборов;
  • прямое подключение индуктора к сети приведет к гулу и слабому нагреву;
  • эффективное нагревание осуществляется при частоте 10 кГц.

Сборка по схемам

Собрать индуктивный нагреватель своими руками может любой человек, знакомый с законами физики. Сложность устройства будет варьироваться от степени подготовленности и опытности мастера.

Существует множество видеоуроков, следуя которым можно создать эффективное устройство. Практически всегда необходимо использовать такие основные составляющие:

Индукционный нагреватель своими руками

  • стальная проволока диаметром 6−7 мм;
  • медная проволока для катушки индуктивности;
  • сетка из металла (для удержания проволоки внутри корпуса);
  • переходники;
  • трубы для корпуса (из пластика или стали);
  • высокочастотный инвертор.

Этого будет достаточно для сборки индукционной катушки своими руками, а ведь именно она находится в основе проточного водонагревателя. После подготовки необходимых элементов можно подходить непосредственно к процессу изготовления аппарата:

Нарезать проволоку

  • нарезать проволоку на отрезки в 6−7 см;
  • металлической сеткой покрыть внутреннюю часть трубы и засыпать проволоку доверху;
  • аналогично закрыть отверстие трубы снаружи;
  • намотать на пластиковый корпус медную проволоку не менее 90 раз для катушки;
  • вставить конструкцию в систему отопления;
  • с помощью инвертора подключить катушку к электричеству.

Желательно предварительно заземлить инвертор и приготовить антифриз или воду.

По похожему алгоритму можно легко собрать индукционный котел, для чего следует:

  • нарезать заготовки из стальной трубы 25 на 45 мм со стенкой не толще 2 мм;
  • сварить их друг с другом, соединяя меньшими диаметрами между собой;
  • приварить железные крышки к торцам и просверлить отверстия для патрубков с резьбой;
  • сделать крепление для индукционной печки, приварив с одной стороны два уголка;
  • вставить варочную панель в крепление из уголков и подключить к электросети;
  • внести в систему теплоноситель и включить нагрев.

Индуктор своими руками

  • нарезать заготовки из стальной трубы 25 на 45 мм со стенкой не толще 2 мм;
  • сварить их друг с другом, соединяя меньшими диаметрами между собой;
  • приварить железные крышки к торцам и просверлить отверстия для патрубков с резьбой;
  • сделать крепление для индукционной печки, приварив с одной стороны два уголка;
  • вставить варочную панель в крепление из уголков и подключить к электросети;
  • внести в систему теплоноситель и включить нагрев.

Многие индукторы работают на мощности не выше 2 — 2,5 кВт. Такие обогреватели рассчитаны на помещение 20 — 25 м². Если генератор используют в автосервисе, можно подключить его к сварочному аппарату, но важно учитывать определенные нюансы:

  • Необходим переменный ток, а не постоянный как у инвертора. Сварочный аппарат придется исследовать на наличие точек, где напряжение не имеет прямой направленности.
  • Количество витков к проводу большего сечения подбирается математическим вычислением.
  • Потребуется охлаждение работающих элементов.

Описание метода закалки ТВЧ

Нагрев токами ВЧ основан на явлении, при котором вследствие прохождения переменного высокочастотного тока по индуктору (спиральный элемент, выполненный из медных трубок) вокруг него формируется магнитное поле, создающее в металлической детали вихревые токи, которые и вызывают нагрев закаливаемого изделия. Находясь исключительно на поверхности детали, они позволяют нагреть ее на определенную регулируемую глубину.

Закалка металлов токами высокой частоты

Закалка ТВЧ металлических поверхностей имеет отличие от стандартной полной закалки, которое заключается в повышенной температуре нагрева. Это объясняется двумя факторами. Первый из них – при высокой скорости нагрева (когда перлит переходит в аустенит) уровень температуры критических точек повышается. А второй – чем быстрее проходит переход температур, тем быстрее совершается превращение металлической поверхности, ведь оно должно произойти за минимальное время.

Стоит сказать, несмотря на то, что при использовании высокочастотной закалки вызывается нагрев больше обычного, перегрева металла не случается. Такое явление объясняется тем, что зерно в стальной детали не успевает увеличиться, благодаря минимальному времени высокочастотного нагрева. К тому же, из-за того, что уровень нагрева выше и охлаждение интенсивнее, твердость заготовки после ее закалки ТВЧ вырастает приблизительно на 2-3 HRC. А это гарантирует высочайшую прочность и надежность поверхности детали.

Вместе с тем, есть дополнительный немаловажный фактор, который обеспечивает повышение износостойкости деталей при эксплуатации. Благодаря созданию мартенситной структуры, на верхней части детали образовываются сжимающие напряжения. Действие таких напряжений проявляется в высшей мере при небольшой глубине закаленного слоя.

Применяемые для закалки ТВЧ установки, материалы и вспомогательные средства

Полностью автоматический комплекс высокочастотной закалки включает в себя закалочный станок и ТВЧ установки (крепежные системы механического типа, узлы поворота детали вокруг своей оси, движения индуктора по направлению заготовки, насосов, подающих и откачивающих жидкость или газ для охлаждения, электромагнитных клапанов переключения рабочих жидкостей или газов (вода/эмульсия/газ)).

ТВЧ станок позволяет перемещать индуктор по всей высоте заготовки, а также вращать заготовку на разных уровнях скорости, регулировать выходной ток на индукторе, а это дает возможность выбрать правильный режим процесса закалки и получить равномерно твердую поверхность заготовки.

Принципиальная схема индукционной установки ТВЧ для самостоятельной сборки была приведена в предыдущей статье.

Закалка металлов токами высокой частоты

Индукционную высокочастотную закалку можно охарактеризовать двумя основными параметрами: степенью твердости и глубиной закалки поверхности. Технические параметры выпускаемых на производстве индукционных установок определяются мощностью и частотой работы. Для создания закаленного слоя применяют индукционные нагревающие устройства мощностью 40-300 кВА при показателях частоты в 20-40 килогерц либо 40-70 килогерц. Если необходимо провести закалку слоев, которые находятся глубже, стоит применять показатели частот от 6 до 20 килогерц.

Диапазон частот выбирается, исходя из номенклатуры марок стали, а также уровня глубины закаленной поверхности изделия. Существует огромный ассортимент комплектаций индукционных установок, что помогает выбрать рациональный вариант для конкретного технологического процесса.

Технические параметры автоматических станков для закалки определяются габаритными размерами используемых деталей для закалки по высоте (от 50 до 250 сантиметров), по диаметру (от 1 до 50 сантиметров) и массе (до 0,5 т, до 1т, до 2т). Комплексы для закалки, высота которых составляет 1500 мм и больше, оснащены электронно-механической системой зажима детали с определенным усилием.

Высокочастотная закалка деталей осуществляется в двух режимах. В первом каждое устройство индивидуально подключается оператором, а во втором – происходит без его вмешательств. В качестве среды закалки обычно выбирают воду, инертные газы или полимерные составы, обладающие свойствами по теплопроводности, близкими к маслу. Среда закалки выбирается в зависимости от требуемых параметров готового изделия.

Купить оборудование для термической обработки

Прежде чем купить оборудование для термообработки необходимо проконсультироваться со специалистами заводов-изготовителей или их представителями. Они смогут учесть все нюансы по техническим характеристикам оборудования, требуемым параметрам и условиям работы.

Большое значение на выбор оборудования имеет вид обрабатываемых деталей, их размеры, состав и применяемые тепловые режимы. Важно учитывать и объемы производства.

Основными производителями оборудования для термообработки являются:

  • REALISTIC (Чехия);
  • MAHLER (Германия);
  • SCHMETZ(Германия);
  • BMI (Франция);
  • СEIA (Италия);
  • IVA (Германия);
  • REMIX (Польша);
  • Накал (Россия).

Многие компании имеют узкоспециализированные направления, например, производят только электрические или только камерные печи. Официальные представители производителей находятся во многих регионах страны.

Качество обрабатываемых изделий напрямую зависит от стабильной и качественной работы оборудования, поэтому к его выбору необходимо подходить очень ответственно.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector