İndüksiyonla ısıtma temelleri

İndüksiyonla ısıtma ve bunu etkileyen faktörler ile bu alandaki hizmet yelpazemiz aşağıda kısa ve öz bir şekilde sunulmaktadır.

İndüksiyonla ısıtma nedir?

İndüksiyonla ısıtma, geleneksel ısıtma mekanizmalarına göre çok sayıda avantaj sunar. Doğrudan bir işlemdir. Bu nedenle ısı iş parçasının kendisinde üretilir ve yüzeyinden verilmesi gerekmez. Çok yüksek bir verimlilik seviyesine ek olarak, neredeyse sınırsız güç yoğunlukları teorik olarak mümkündür, bu da çok kısa ısıtma sürelerinin elde edilebileceği anlamına gelir. Bununla birlikte, indüksiyonlu ısıtma lehine en önemli avantaj, yüksek proses güvenilirliği ve ısıtma kalitesidir.

Elektromanyetik alanın malzemeye etki ettiği aralık - penetrasyon derinliği δ olarak da bilinir - frekans aracılığıyla özel olarak etkilenebilir (resme bakın). Bu, özellikle indüksiyonla sertleştirme için önemli olan istenen ısıtma profilinin hassas bir şekilde ayarlanmasını sağlar.

Endüktif ısıtma ile penetrasyon derinliğinin frekansa bağlılığı

İndüksiyonla ısıtmaya etki eden faktörler

Frekansa bağlı penetrasyon derinliğine ek olarak, indüksiyon ısıtmanın verimliliği çeşitli etkileyen faktörlere bağlıdır: malzeme parametreleri, bobinin tasarımı, dönüştürücünün gücü ve kalitesi ve uygulama için gerekli olan ısıtılacak parçanın sıcaklık değişimi.

Elektriksel olarak yalıtkan veya iletken malzeme

İndüksiyonla ısıtma genellikle elektriksel olarak iletken bir malzeme gerektirir. Ancak plastikler gibi iletken olmayan malzemeler de önce iletken bir metalin bir alıcı olarak bağlanması ve ardından ısının iletken olmayan malzemeye aktarılmasıyla dolaylı olarak ısıtılabilir.

Geçirgenlik

Curie sıcaklığına (manyetik bir malzemenin manyetik özelliklerini kaybettiği sıcaklık) ulaşılana kadar, manyetik malzemeler özellikle yüksek bir elektrik verimliliğine sahiptir. Bu iki etkiden kaynaklanmaktadır: Bir yandan, daha düşük penetrasyon derinliği daha yüksek bir empedansa neden olur - sistemin daha yüksek bir empedansa sahip olduğu söylenir. Öte yandan, malzemenin kalıcı manyetik kutuplarının tersine dönmesi nedeniyle manyetik malzemelerde ek histerezis kayıpları meydana gelir. Manyetik malzemeler bu avantajlarını ancak Curie sıcaklığı aşıldığında kaybederler. Bu doğrusal olmayan durum nedeniyle, manyetik malzemelerin endüktif ısıtması, bir endüksiyon sistemi tasarlarken ve planlarken büyük bir deneyim gerektirir.

Geometri

Gücün %85'i penetrasyon derinliği aralığında dönüştürüldüğünden, frekans, çap ve penetrasyon derinliği arasındaki oran yaklaşık 3,5 değerine karşılık gelecek şekilde seçilmelidir. Aksi takdirde, malzeme içindeki sıcaklık dengelemesi yalnızca termal iletim yoluyla gerçekleşmelidir, bu da büyük çaplı veya zayıf termal iletkenliğe sahip bileşenler için gereksiz yere uzun ısıtma sürelerine yol açar.

Elektriksel direnç

Etkili indüksiyon ısıtması için, bir malzemenin spesifik elektrik direnci, basit bir şekilde gösterilebilecek en önemli etkileyen faktörlerden biridir. Joule yasasına göre, dönüştürülen güç P ile elektrik direnci R'nin çarpımı ve akım gücünün karesi arasında orantılı bir ilişki vardır:

Tanım olarak, elektrik verimliliği η, prosesin toplam gücü ile iş parçasında dönüştürülen gücün bölümüdür. Besleme hatlarındaki ve güç kaynağının elektrikli bileşenlerindeki kayıplar ihmal edilirse, toplam güç bobin kayıplarının ve iş parçasına verilen gücün toplamı olarak ifade edilebilir:

Joule yasası kullanılarak verimlilik doğrudan elektrik direnciyle ilişkilendirilebilir:

Bobin tasarımı

İndüksiyonla ısıtmanın en önemli parçası indüksiyon bobinidir. Her indüksiyonlu ısıtma prosesi, özelleştirilmiş bir bobin tasarımının geliştirilmesini gerektirir. Yüksek kaliteli bir indüksiyon sistemi, ısıtma kalitesi, iş hacmi ve verimlilik açısından proses gereksinimlerini karşılamak için hem derinlemesine uzmanlık hem de bobin tasarımında uzun yıllara dayanan deneyim gerektirir.

İndüksiyonla ısıtmanın geleneksel ısıtma yöntemlerine göre birçok avantajı vardır

Gaz veya petrol gibi geleneksel ısıtma prosesleriyle karşılaştırıldığında, indüksiyonla ısıtmanın en önemli avantajlarından biri mükemmel proses kontrolü ve tekrarlanabilirliktir. Fosil yakıtların enerji içeriği, ısıtma sürecini etkileyen doğal dalgalanmalara maruz kalırken, bir indüksiyon sistemindeki nihai sıcaklık belirli bir süre içinde saniyeye kadar kontrol edilebilir.

Bu ve diğer avantajlar, indüksiyon teknolojisinin kullanımında giderek büyüyen bir pazar payına yol açmaktadır. Sürekli daha fazla gelişmeye ve yeni uygulama alanlarının açılmasına rağmen, indüksiyonlu ısıtma öngörülebilir gelecekte büyük potansiyelini tüketmekten çok uzaktır.

İndüksiyonla ısıtma için ana uygulama alanları aşağıdaki gibi kategorize edilebilir:

Şekillendirme sıcaklığına kadar ısıtma için indüksiyon sistemleri

İndüksiyonla ön ısıtma, indüksiyonla ısıtmanın klasik uygulamalarından biridir. Yüksek ısıtma kalitesiyle kısa döngü süreleri hem sabit malzemede hem de sürekli üretimde elde edilebilir.

Levha ve şeritlerin indüksiyonla ısıtılması

Sac ve şeritlerin indüksiyonla ısıtılması için iş parçasının kalınlığına bağlı olarak iki farklı proses kullanılır: boylamasına alan ve enine alan ısıtması. Her iki işlemle de çok yüksek güç yoğunlukları üretilebilir, bu da çok hızlı ısıtma sürelerinin gerçekleştirilebileceği anlamına gelir.

İndüksiyonla sertleştirme

İndüksiyonla yüzey sertleştirme, yorulma ve aşınma direncini ve buna bağlı statik mukavemeti artırmaya yönelik bir işlemdir. Endüktif yüzey sertleştirmenin özel bir avantajı, alan yoğunlaştırıcıların kullanımıyla bağlantılı olarak frekans ve endüktör geometrisi aracılığıyla sertleştirme profilinin hassas bir şekilde ayarlanmasında yatmaktadır.

İndüksiyon kaynağı

İndüksiyon kaynağının ana uygulaması boruların boylamasına dikiş kaynağı ile ilgilidir. Proses, tüm çelik ve demir dışı metal türlerinin yanı sıra yuvarlak ve dikdörtgen profiller için uygundur ve olağanüstü kalitede yüksek verim sağlar.

Endüktif tavlama

İndüksiyonla tavlama, kaba veya düzensiz mikro yapıların, iç gerilmelerin giderilmesi veya daha kolay işleme ve şekillendirme için idealdir. En önemli avantajları yüksek sıcaklık hassasiyeti ve homojenliğidir.

Endüktif lehimleme

İndüksiyon lehimlemede bir iş parçası, lehim bağlantısına manuel veya sürekli olarak uygulanan lehimin çalışma sıcaklığına kadar ısıtılır. Çok kısa ısıtma süreleri nedeniyle, lehim bağlantısının yüzeyi oksitsiz kalır ve bu da çok iyi bir lehim bağlantısı ile sonuçlanır.

Endüktif eritme

İndüksiyonla ergitme, indüksiyonla ısıtma için yaygın bir uygulama alanıdır. Pota indüksiyon ocakları ve kanal tipi indüksiyon ocakları arasında bir ayrım yapılır. Pota tipi indüksiyon ocakları temel olarak ergitme için kullanılır ve iyi otomasyon kabiliyeti, yüksek çalışma performansı ve iyi karıştırma kapasitesi ile karakterize edilir. Kanal tipi indüksiyon ocakları esas olarak bekletme ocağı olarak veya demir dışı metallerin ergitilmesi için kullanılır. En büyük avantajı %95 ila %98 aralığındaki çok yüksek elektrik verimliliğidir.

Modern sayısal hesaplama yöntemleri sayesinde daha iyi ısıtma sonuçları

Yuvarlak bir cıvatanın endüktif ısıtılması

Yeni bir ürünün, üretim sürecinin veya teknik çözümün geliştirilmesi, deneyim, teorik arka plan bilgisi ve doğru araçların bir kombinasyonunu gerektirir. Araştırma ve endüstriyel uygulamalardan gelen sağlam uzmanlığı bilgisayar destekli yöntemlerle birleştiriyoruz. Sayısal simülasyonlar, özellikle modern endüksiyon sistemlerinin tasarımında vazgeçilmez bir araç olarak kendini kanıtlamıştır. Daha önceki ampirik hesaplama yöntemleri, karmaşık fiziksel ilişkileri yakalayamamakta ve günümüzün ekonomik verimlilik ve ürün kalitesi ile ilgili gereksinimlerini karşılayamamaktadır. Ayrıca, sadece sayısal simülasyonlar kullanılarak bir indüksiyonlu ısıtma prosesi hakkında ayrıntılı bir fikir edinmek ve hataları veya istenmeyen etkileri ortadan kaldırmak ve optimizasyonları gerçekleştirmek mümkündür.

Hizmetlerimiz

Endüktif, yapısal-mekanik, akışkan ve termodinamik süreçlerin sayısal simülasyonları alanındaki kapsamlı uzmanlığımız sayesinde, karmaşık süreçleri bile modelleyebiliyor ve yüksek hassasiyetle tasarlayabiliyoruz. Bu sayede sadece fizibilite çalışmalarının ve ön geliştirmelerin başarısını değerlendirmekle kalmıyor, aynı zamanda nihai ürünün somut tasarımlarını da üretebiliyoruz.

Hem danışmanlık kapasitesinde hem de teknik sorunların aktif olarak çözülmesinde destek sağlamaktan mutluluk duyarız.

Hizmetlerimiz ayrıntılı olarak şunları içerir

• Pazar analizinin gerçekleştirilmesi
• Şartnameleri hazırlayın
• Kavramsal çözümlerin geliştirilmesi
• Tasarımın oluşturulması

İndüksiyon sistemleri ve bileşenlerinin dağıtımı

Aşağıdaki alanlar için özelleştirilmiş çözümler, komple sistemler ve yedek parçalar satıyoruz:

• Jeneratörler ve IGBT dönüştürücüler
• İndüksiyonla ısıtma
• İndüksiyonla sertleştirme
• Endüktif erime.

Sunulan ürünler mevcut tüm standartları ve güvenlik düzenlemelerini karşılamaktadır ve uluslararası müşterilere dayanıklılıklarını ve kalitelerini kanıtlamıştır!

Isıtma, sertleştirme ve eritme süreçlerinin optimizasyonu

Yüzey sertleştirme için indüksiyonlu ısıtma

Bir ürünü veya süreci kalite veya üretim maliyetleri açısından başarılı bir şekilde optimize etmek için, fiziksel etki faktörlerine ilişkin veriler çok önemlidir. Ampirik çalışmalar bu gereksinimi ancak sınırlı ölçüde karşılayabilir. Bu nedenle, ölçüm verilerinin elde edilmesi, erişilemeyen ölçüm noktaları veya ekipman üzerindeki aşırı talepler nedeniyle genellikle eksiktir veya harcanan önemli çaba nedeniyle zaman ve mali nedenlerle ekonomik değildir. Buna karşılık, çok daha verimli bir yöntem bilgisayar destekli analizlerin veya sayısal simülasyonların kullanımına dayanmaktadır. Bu şekilde, parçalar, bileşenler veya tüm üretim süreçleri modellenebilir ve ayrıntılı bilgiler belirlenebilir. Bu şekilde elde edilen veriler zayıf noktaların belirlenmesi ve iyileştirilmesi için kullanılabilir. Bu bağlamda, parametrelendirilmiş modellerin kullanılması, düşük kaynak kullanımı ile birçok farklı varyasyonun incelenmesini mümkün kılar. Bu tür bir optimizasyon diğer birçok alana aktarılabilir.

Bizimle iletişime geçin

İndüksiyon sistemlerinin, indüktif proseslerin (örn. indüksiyonla ısıtma veya indüksiyonla sertleştirme) ve üretim proseslerinin analizi, planlanması ve optimizasyonu konusunda uzmanız. Daha fazla bilgi veya sorularınız için lütfen 06202 8598456 numaralı telefondan veya info@eltatech.de e-posta adresinden bizimle iletişime geçin.