Печь для закалки металла (стали) — вакуумная, ТВЧ, муфельная, термическая, индукционная

↓ Автоматизированный закалочный комплекс ТВЧ (Станок)

Установки ТВЧ для закалки являются одним из основных направлений производства . Кроме установок наше предприятие выпускает автоматизированные комплексы для ТВЧ закалки деталей, индукторы различной конфигурации, в том числе с магнитопроводом и разъемные, выпускает станции водяного охлаждения и проводит пусконаладочные работы и сервисное обслуживание ТВЧ оборудования.

Новости и Акции

Назначение высокочастотных ТВЧ установок

Высокочастотные ТВЧ установки являются самыми универсальными по применению.

Вот лишь некоторые возможности их применения:

• Закалка и отпуск валов, шестерен, направляющих, труб, плоских поверхностей и внутренних отверстий. Глубина закаленного слоя от 1,5 до 3 мм.
• Сквозной нагрев пластин, заготовок болтов и гаек для горячей штамповки. Нагрев перед гибкой, ковкой, объемной деформацией и вытяжкой.
• Термопосадка и съем деталей валов, подшипников и турбин.
• Пайка черных и цветных металлов. Пайка твердым припоем резцов, долотьев, буров, медных шин, беличьих клеток роторов электродвигателей.
• Плавка любых магнитных и немагнитных материалов. Таких как: кремний, сталь, чугун, медь, латунь, бронза, золото, серебро, свинец, алюминий, магний.
• Индукционная сварка прямошовных труб.
• Отпуск предварительно напряженной арматуры.
• Левитационная плавка металлов.
• Сварка металлов и пластмасс.

Совет: Вы можете позвонить менеджеру и объяснить задачи по индукционному нагреву прямо сейчас. Но для экономии времени лучше послать нам чертеж или эскиз ваших деталей. Не забудьте указать зону нагрева и температуру. А для закалки еще и глубину закаленного слоя.

Применение индукционного нагрева

Разнообразное применение индукционного нагрева, обусловлено его свойствами и функциями, облегчающими технологический процесс, позволяющий его максимально автоматизировать и повысить качество результатов работы. Практическое применение нагрева:

• формовка, плавление железных и не железных металлов;
• закалка;
• пайка;
• горячее прессование;
• сварка;
• вакуумная плавка;
• поддержание температуры расплавленного стекла;
• обработка очень мелких деталей, в том числе ювелирных;
• сгибание труб и других деталей;
• стерилизация лабораторных инструментов.

Преимущества высокочастотных ТВЧ установок

• Низкая цена позволяет окупить индукционное оборудование всего за полгода.
• Большая экономия электроэнергии. Это современное энергосберегающее оборудование на транзисторных IGBT модулях. КПД — более 90%!
• Малые габариты и вес позволяют располагать ТВЧ установки рядом с оборудованием последующего технологического цикла.
• Двухблочные ТВЧ установки могут работать непрерывно. Одноблочные ТВЧ установки, работоспособны до 80% рабочего цикла.
• Имеют пренебрежимо малую мощность холостого хода и не нуждаются в прогреве.
• Обеспечивают быстрый нагрев заготовок изнутри, с глубины 1–2 мм.
• Индукционная пайка самая прочная из всех существующих видов пайки, за счет вибрации припоя и флюса с частотой генерации магнитного поля.
• ТВЧ установки идут на замену электрическим и газовым печам, обеспечивают высокую эргономику рабочего места и комфортные условия труда.
• Отсутствует высокое напряжение и высокие частоты, что безопасно для персонала.
• Легко научиться работать, навыки можно получить за 10 минут.

Индукционная установка ТВЧ для поверхностной закалки крупномодульных зубчатых колес

Индукционные установки ТВЧ применяют для поверхностной закалки при индивидуальной конструкции индуктора [3].

Для закалки зубчатых колес большого диаметра используется метод поверхностной закалки зуба путем перемещения индуктора во впадине между рабочими поверхностями двух соседних зубьев. Индуктор греется ТВЧ, а затем от спрейера (душа) снизу вверх перемещается вдоль зуба колеса. Автоматизация процесса и стабилизация тока индуктора обеспечивают повторяемость качества закаленного слоя колеса. Установка зубчатого колеса больших габаритов и массы, вращение колеса, его подъем, снятие обеспечиваются тельфером.

В состав индукционной нагревательной установки входят преобразователь частоты «Петра-0120» и теплообменная станция «Петра-0305», блок силовых конденсаторов и выходной трансформатор ВЧ с комплектом индукторов охлаждения технической воды от градирни.

Одновитковый индуктор для подобной установки должен обладать большой механической прочностью, выполняться на небольшое действующее напряжение (20–50 В) и обеспечивать протекание большого тока высокой частоты (3–5 кА).

На рис. 1 показана индукционная установка ТВЧ для поверхностной закалки крупномодульных зубчатых колес.

Рис. 1. Индукционная установка «Петра» ТВЧ для поверхностной закалки крупномодульных зубчатых колес

Состав индукционной ТВЧ-установки типа «Петра»:

• станция теплообменная охлаждения «Петра-0395 СТ»;
• преобразователь тиристорный «Петра-0120»;
• блок компенсации электротермических конденсаторов;
• блок согласующий трансформаторный;
• индуктор;
• пульт управления выносной;
• оборудование для перемещения колеса;
• поворотный стол закалочного механизма.

На рис. 2 показан магнитный концентратор при индукционном нагреве для закалки ТВЧ крупномодульных по впадине зубчатых колес с шаблоном зуба.

Рис. 2. Магнитный концентратор индуктора по впадине зуба для поверхностной закалки ТВЧ

Управление механизмом загрузки/выгрузки осуществляется программируемым логическим контроллером. Отображение всех технологических параметров режима нагрева происходит на панели оператора.

Номенклатура высокочастотных ТВЧ установок на транзисторных IGBT модулях

Конструкция современных высокочастотных ТВЧ установок

Высокочастотные индукционные ТВЧ установки имеют обозначение «ВЧ». Далее в названии модели указана максимальная потребляемая мощность, измеряемая в кВА, учитывающая как активную, так и реактивную составляющую, т. е. емкостную и индуктивную. Полная мощность зависит от согласования индуктора с конденсаторной батареей ТВЧ установки и ее резонансной частотой. Резонансная частота в транзисторных генераторах подстраивается автоматически в рабочем диапазоне частот. Подробнее >>>

Буква «А» в названии модели означает наличие автоматического таймера с возможностью предварительной установки мощности и времени при нагреве и выдержке детали. Также есть третий таймер для времени остывания. Есть режим позволяющий работать в автоматическом цикле: нагрев — выдержка — остывание, без выключения ТВЧ установки. В этом режиме время уставки третьего таймера можно использовать для замены нагреваемой детали. Данные функции позволяют производить термообработку с высокой степенью повторяемости.

Буква «В» в названии модели означает бинарное исполнение, при котором высокочастотный универсальный трансформатор выполнен в виде отдельного блока Подробнее>>>

Как правило, модели мощностью 15 и 25 кВА выполняются моноблочными и имеют рабочий цикл (непрерывное время работы) — 80%. При эксплуатации данных приборов в непрерывном цикле 100% можно купить их в двухблочном исполнении. Модели от 40 кВА всегда выпускаются в двухблочном исполнении и рассчитаны на рабочий цикл — 100%. В этом случае необходимо отличное охлаждение прибора, как высокое давление воды, так и ее низкая температура.

В зависимости от мощности ТВЧ установки, блок высокочастотного трансформатора соединяется с генератором и конденсаторной батареей, установленной в корпусе генератора, кабелем различного сечения. Кабелей может быть от одного до трех.

Универсальные высокочастотные трансформаторы, которыми оборудованы ТВЧ установки данного класса, как правило, не имеют изменяемого коэффициента трансформации. Приятным исключением из этого правила является модель ВЧ-80ПКТ (Аббревиатура расшифровывается как Переключаемый Коэффициент Трансформации). На этой модели можно задать три различных коэффициента трансформации и применять индукционные катушки от одного до 5–6 витков в зависимости от диаметра катушки. Именно такую ТВЧ установку рекомендуется применять для укомплектования небольших индукционных закалочных станков. Профессиональная работа по высокочастотной закалке начинается с использования закалочных трансформаторов серии ВЧТЗ.

Покупая ТВЧ установку можно заказать универсальный высокочастотный трансформатор с количеством витков выходной обмотки от одного до 3-х. Например, для ТВЧ установки ВЧ-60АВ количество витков индуктора для одного витка выходной обмотки будет 1–2 на диаметре 100 мм, для 2-х витков выходной обмотки — 2–3 витка индуктора, для трех витков — 3–5 витков индуктора.

Охлаждение индукторов у моделей ВЧ-15А и ВЧ-25А осуществляется через сам прибор. Индукторы, начиная с модели ВЧ-40АВ и более мощные, имеют собственный вход — выход для охлаждения. Принципиальная разница состоит в том, что в этом случае при закалке деталей в индуктор можно подавать, закалочную воду или закалочную жидкость на основе воды. В этом случае индуктор служит одновременно закалочным спреером. А сам прибор можно охлаждать, как и положено дистиллированной водой нужной температуры.

Электрическое питание у ТВЧ установок мощностью до 15кВА — однофазное с напряжением 220В. Установки мощностью 25–160 кВА питаются от трехфазной сети с напряжением 380 В. На задней, нижней части корпуса ТВЧ установки расположено заземление для защиты персонала от поражения электрическим токов, не пренебрегайте им.

Можно сказать, что индукционные ТВЧ установки это симбиоз электрического преобразователя тока и системы водяного охлаждения. Необходимо обслуживать и содержать в нормальном состоянии обе эти системы. Неправильная работа любой из них приводит к поломке прибора в целом.

Все блоки транзисторных ТВЧ установок оснащены датчиками, которые выключают прибор при низком давлении воды. Запрещается перерегулировать их на более низкое давление. Ухудшение условий охлаждения прибора вызывает его поломку! Купите для своей установки отдельный или более мощный насос, и она вознаградит вас безотказной работой.

Учтите, что для создания необходимого давления в системе охлаждения зачастую приходится использовать многолопастные насосы или включать два однолопастных насоса последовательно. Давление воды проверяется с помощью манометра на входе распределительной гребенки системы охлаждения на подключенном к воде приборе, т. е. под нагрузкой.

Применяйте для охлаждения только дистиллированную воду. Плохая вода вызывает отложение солей и ухудшение условий охлаждения компонентов приборов. С помощью электролиза вода разъедает водоохлаждаемые алюминиевые радиаторы IGBT модулей и диодных мостов. За счет электропроводности — нарушает работу электронных компонентов и может поражать обслуживающий персонал электрическим током.

Необходимо проверять величину напряжения питания, на включенном приборе и на максимальной мощности нагрева. Напряжение питания не должно просаживаться под нагрузкой более чем на 5%. Все индукционные ТВЧ установки модельного ряда от ВЧ-15 до ВЧ-160АВ оборудованы системой защиты от возможных перегрузок и перенапряжений. Подробнее с ними можно ознакомиться в статьездесь>>>

В случае зажигания любого индикатора или появления сигнала зуммера запомните название индикатора, выключите прибор и по возможности выясните причину появления сбоя в работе. Наиболее частыми причинами отключения ТВЧ установок являются недостаточное давление воды, недостаток или превышение напряжение питания, короткие замыкания в индукторе, превышение температуры в системе многоточечного контроля. Если зажигаются индикаторы, указывающие на внутренние проблемы, ТВЧ установку следует отправить в ремонт.

Все приборы данного класса оборудованы входным выключателем — предохранителем — разъединителем. После его включения на прибор подается питание и включается режим холостого хода, при котором запитываются платы управления прибором. Запуск и выключение индукционного генератора ТВЧ установки можно сделать различными способами. Нажатием зеленой кнопки Пуск, с последующим выключение нажатием красной кнопки Стоп. При подключенной педали ножного управления — нажали на педаль — Пуск, отпустили педаль Стоп.

В автоматическом режиме нажатие кнопки Пуск запускает циклический режим нагрева, нажатие кнопки Стоп — выключает его. По окончании работы выключите входной выключатель — предохранитель — разъединитель и обесточьте ТВЧ установку.

Типовое схемное решение современных транзисторных ТВЧ установок следующее. Диодные мосты выпрямителя превращают трехфазный электрический ток в постоянный. Затем, включенные по мостовой схеме IGBT модули генерируют переменный ток. Который, подается на резонансный контур, образованный первичной обмоткой ВЧ трансформатора и конденсатором. В процесс создания резонанса частоты вносит свой вклад вторичная обмотка ВЧ трансформатора и подключенный в ней индуктор с нагреваемой деталью. Наличие высокочастотного трансформатора обеспечивает гальваническую развязку индуктора от питающей сети 380В. Что очень важно для исключения поражения термистов электрическим током. Токи, протекающие в индукторе, достигают нескольких тысяч ампер, но напряжение остается безопасным для человека и не превышает 30–50 вольт.

Главная плата управления с помощью датчиков собирает информацию о работе ТВЧ установки и выдает команды на управление мощностью генерации и выбор резонансной частоты. ТВЧ установка автоматически подбирает и генерирует резонансную частоту в зависимости от количества витков индуктора и переменных параметров нагреваемой детали. Однако только в определенных пределах. Именно поэтому, современные ТВЧ установки имеют индикаторы «Очень низкой» и «Очень высокой» рабочей частоты прибора. В этом случае нужно замерить частоту генерации и подобрать количество витков индуктора. Подробнее >>>

Причем, ТВЧ установка даже «видит» деталь, внесенную в индуктор, и автоматически выдает установленную мощность. Когда деталь убирают — мощность существенно падает.

Учтите! ТВЧ установки зачастую перевозятся грузовым транспортом, практически как дрова. При такой транспортировке велика вероятность нарушения контактов разъемов и раскручивания болтов контактов. Именно по этой причине мы рекомендуем заказывать пусконаладочные работы с помощью квалифицированного персонала нашей сервисной службы. Скупой платит дважды! Силовые ключи — транзисторные IGBT модули стоят недешево, до 10 тысяч рублей, а выгорают иногда по несколько штук. Так что решать вам…

Перед транспортировкой или хранением на неотапливаемом складе тщательно слейте воду из системы охлаждения, иначе оставшаяся вода разморозит радиаторы.

Индукторы для индукционного нагрева

Поскольку эффективность нагрева материала меняется в зависимости от соотношения внутреннего диаметра катушки индуктора и диаметра заготовки, не выгодно использовать один индуктор для большого диапазона диаметров.

Если вы хотите заказать индукторы для индукционного нагрева, нужно иметь в виду, что низкое значение соотношения диаметров используется, как правило, для поверхностной закалки, а когда требуется, чтобы материал был прогрет равномерно.

ZAVODRR изготовит индукторы для индукционного нагрева с оптимальными размерами заготовки (которая также влияет на величину напряженности электрического поля в нагреваемом объекте). Направляйте чертежи деталей, индуктор стоит от 15 000 рублей, срок изготовления 14 рабочих дней.

Особенности эксплуатации индукционного оборудования

ТВЧ установки требуют постоянного ухода и квалифицированного обслуживания. Не верьте поставщикам, которые уверяют вас в том, что ТВЧ установки никогда не ломаются. Это может случиться не раз за весь период эксплуатации, который при грамотном обслуживании может длиться до 10 и более лет. Интенсивная эксплуатация в цехе с воздухом загрязненным парами металла, масел, кислот и пылью, возможна в течение 4–6 лет. За это время оборудование должно многократно окупиться. По отзывам большинства наших клиентов, индукционное оборудование окупается максимум за полгода.

Поставщики, продающие «Вечное оборудование европейского качества по бросовой цене» обманывают вас. При таких словах вы должны услышать следующее: «Это ТВЧ установки гаражной сборки и у нас некому их ремонтировать»!

Китайские производители не ремонтируют индукционное оборудование в России и СНГ. Оборудование должен обслуживать и ремонтировать российский поставщик.

Что можно производить на станках ТВЧ

Станки ТВЧ-сварки сваривают материалы, содержащие ПВХ. На них можно производить: медицинские изделия, упаковку, надувные изделия для спорта и отдыха, натяжные потолки из пленки (в т. ч. приварить гарпун), спец. одежду, тенты, баннеры, палатки, блистеры, канц. товары, чехлы и многое другое.

Станки ТВЧ просты в эксплуатации и окупаются за несколько месяцев. При этом, как мы видим, на них возможно производство продукции с большим ассортиментом. Также несомненными плюсами этих станков являются их надежность, универсальность и компактность.

К сожалению, сваривать ТВЧ можно только те термопласты, фактор диэлектрических потерь которых не меньше сотых долей единицы. Неполярные вещества (такие как полиэтилен, полипропилен, полистирол) не годятся для высокочастотной сварки.

Основные причины выхода из строя индукционного оборудования и способы исправления:

Помните! Ремонтом ТВЧ установок может заниматься только высококвалифицированная сервисная служба. Мы более 5 лет обслуживаем и поддерживаем в работоспособном состоянии уже более 500 единиц индукционного оборудования у наших клиентов. Большой опыт, накопленный сервисной службой позволяет производить обслуживание и ремонт индукционного оборудования быстро и качественно! Обращайтесь, мы будем рады помочь вам.