Индукционная печь — принцип работы индукционной тигельной печи. Схема построения индукционной печи. Как сделать индукционную печь самому и где подобное оборудование можно использовать?!

0
60

Индукционная печь – это устройство, относящееся к категории промышленного оборудования. Часто используется в процессе плавки и обработки металла. Причем, тип обработки может быть разным, начиная с обычной плавки и заканчивая отжигом. То же самое касается и типов обрабатываемого металла, коих насчитывается немалое количество. Сейчас мы подробнее рассмотрим все эти моменты, дабы понять, насколько подобные печи хороши и почему они так популярны.

Индукционная печь
Индукционная печь

Типы обработки металла, которые можно производить в индукционной печи:

  • Закалка – упрочняет его, делая более стойким при дальнейшей эксплуатации. Такой металл можно активно использовать при создании каких-то прочных изделий, использующихся в быту.
  • Прокалка – дает возможность обеспечить материалу дополнительную степень плотности. По сути, это тот же процесс закалки, только проделывается он в том случае, если металл уже не выдерживает никакой нагрузки.
  • Отжиг – применяется с целью улучшения структуры металла, снимая с него наклепы и понижая уровень его твердости.
  • Обжиг – данный процесс проделывается для того, чтобы стабилизировать фазовый и химический состав металла. Так же, можно задействовать его для повышения уровня прочности.
  • Плавка – данный тип обработки подразумевает преобразование металла в жидкое состояние. Делается это по большей части с целью дальнейшей переработки изделия. Заливая расправленный металл в новую форму, можно создать совершенно другое изделие.
  • Пайка – это соединение отдельных металлических компонентов, путем заполнения между них расплавленного металла. Данный тип обработки используется чуть ли не во всех отраслях и пользуется среди пользователей наибольшим спросом.

Индукционные печи – это вариация оборудования, которая лучше всего справляется с подобными процессами. Немалую роль в этом играет создаваемая внутри печи индукция, которая делает процесс не только более быстрым, а еще и более надежным. Главное, чтобы она была направлена в ту область, которая этого требует.

Индукционная тигельная печь

Что касается индукционных тигельных печей, то их принцип работы так же основывается на активном воздействии индукции. Единственное явное отличие данной печи – это наличие рабочего тигля. В процессе активной работы нагревателя, тигель так же повышает свой уровень температуры и делает это до тех пор, пока не достигнет определенной отметки. Далее, за счет активного воздействия индукции, тигель направляет свое тепло внутрь рабочей камеры, производя обработку металла. Большим преимуществом тигля считается точечное направление, позволяющее поддавать плавке лишь определенную часть изделия. Но такие установки стоят гораздо дороже, так как их конструкция и принцип работы намного сложнее.

Индукционная тигельная печь
Индукционная тигельная печь

Индукционные тигельные печи используются в таких направлениях, как:

  • Металлургия – дает возможность ускорить обработку металлических изделий. Используется не так часто, но в определенных задачах может оказаться основным рабочим прибором.
  • Серийная промышленность – один из ключевых компонентов производства различных изделий. Специально для таких направлений, есть определенные модели индукционных печей, для серийного производства.
  • Машиностроение – дает возможность производить плавку, пайку, закалку и другие типы обработки металла, перед созданием запчастей к автомобилям. Это один из основополагающих компонентов, обойтись без которого никак не получится.
  • Космическая промышленность – то же самое касается и данной отрасли, где без оборудования для обработки металла никак не обойтись. В данном направлении используются более дорогостоящие вариации печей, работающие на основе сверхвысокого вакуума.

Не менее интересный вопрос заключается в тех металлах, с которыми способны работать печи индукционного типа на основе тигля. Сейчас мы рассмотрим типы металла, которые можно обрабатывать в тигельных печах:

  • Нержавеющая сталь
  • Сталь
  • Алюминий
  • Медь
  • Чугун
  • Цветные металлы
  • Свинец

Это лишь перечень тех металлов, которые обрабатываются в подобных печах на регулярной основе. Есть так же и целый список других металлов, начиная с никеля и заканчивая цинком. На самом деле, спектр обрабатываемого металла в тигельных печах на основе индукции максимально широк. Всего-то нужно произвести правильную настройку системы под определенный металл, выставить все важные температурные условия. Все же остальное сделает за вас сама система, которая запрограммирована для осуществления обработки самых разных материалов.

Индукционная печь. Схема

Огромную роль в работе играет конструкция печи, от которой зависит не только уровень производительности, а еще и стабильность, скорость работы и металлы, которые можно обрабатывать. В случае с печами индукционного типа, можно быть на сто процентов уверенными, что их схема работы отлично подойдет для этого. Конструкция индукционной печи построена таким образом, чтобы устройство можно было использовать в как можно большем количестве направлений.

Индукционная печь. Схема
Индукционная печь. Схема

Сейчас мы рассмотрим главные элементы в схеме индукционной печи:

  • Корпус устройства – нужен для обеспечения защиты всех внутренних комплектующих от вредоносного воздействия. Так же служит дополнительным слоем для обеспечения высокого уровня герметичности. В определенных зонах включает в себя дополнительные уплотнения, для обеспечения высокой степени герметичности.
  • Индуктор охлаждения – предназначен для обеспечения дополнительной циркуляции воздуха внутренним элементам системы. Особенно это касается активного редуктора, занимающегося созданием индукции.
  • Рабочий индуктор – производит создание индукции, и ее направление в рабочую камеру. Находится в верхней части системы и активно взаимодействует с соединительным мостом. Нуждается в постоянной подаче электроэнергии, без которой не может сполна реализовать свои возможности.
  • Наклонный редуктор – дает возможность производить регулирование положения системы. Таким образом, гораздо проще производить загрузку материала в рабочую камеру. В определенных ситуациях, таким образом можно нейтрализовать аварийные ситуации, путем стремительного перепада температуры в системе.
  • Шарнирная опора – придает системе дополнительной прочности и надежности во время работы. Это говорит о том, что во время высшей степени загруженности, система не будет поддаваться каким-либо колебаниям, хоть как-то нарушающим эффективность рабочего процесса.
  • Мост (для подачи напряжения) – дает возможность производить быструю подачу напряжения к индуктору, за счет чего обеспечивает высокая плавность и размеренность во время работы. То же самое касается и сбоев, которые с постоянной подачей напряжения попросту отсутствуют.
  • Шаблонная часть – дает возможность создавать рабочий шаблон, с помощью которого значительно проще производить переработку металла. По сути – это идеальный пример, следуя которому, система способна делать точно такую же обработку, без каких-либо производственных изъянов.

Все эти компоненты – это одна единая система, в которой каждый элемент активно взаимодействует с другим. Если же полного взаимодействия нет, и какой-то элемент не совместим, то рабочий процесс сразу же станет заметно хуже. Именно поэтому, нужно уделять особое внимание балансу системы и точному соответствию в схеме расположения ключевых компонентов.

Индукционная печь своими руками

Учитывая многофункциональность и эффективность печей индукционного типа, их стоимость может оказаться по карману далеко не каждому. В таких случаях, многие пытаются выбрать для себя какую-то альтернативу, чтобы хоть как-то заменить нужду в подобном оборудовании. Но что, если можно собственноручно создать индукционную печь, которой будет более чем достаточно для использования в домашних условиях?!

Индукционная печь своими руками
Индукционная печь своими руками

Сейчас мы рассмотрим несколько важных шагов, которые позволят вам собрать индукционную печь своими руками:

  1. Для начала, нужно создать рабочую основу, в качестве которой может выступить бокс из шамотного кирпича. Размеры его должны быть где-то 10×10 и не более того. Уложить его лучше на огнеупорную плиту, для особой надежности.
  2. Далее, надо будет обработать все это дело асбестокартоном. Смочив его водой, данный материал становится в разы мягче, что позволит сделать из него ту форму, которая вам потребуется. Желательно, обмотать все это еще и прочной проволокой из стали, дабы придать конструкции дополнительной прочности.
  3. В качестве источника питания, может выступить трансформатор, от какого-то сварочного устройства. Он отлично справиться с возложенными на него задачами.
  4. Далее, трансформатор придется обмотать тонким слоем алюминия. Таким образом, удастся избежать сильных перегревов в процессе использования.
  5. На дно рабочего бокса, надо будет установить подложку из небольшого слоя глины. Делается это для того, что расплавленный металл не покидал пределы системы.

Это, пожалуй, один из самых простых способов сделать индукционную печь в домашних условиях. Как видим, для этого не требуется наличия какого-то дорогостоящего оборудования, либо же большого количества времени. Все что требуется от пользователя – это совсем немного терпения и приложить для этого свои усилия.

Как работает индукционная печь

Если ранее мы говорили о том, насколько важная конструкция в индукционной печи, то сейчас речь пойдет о ее принципе работы. Индукционные печки, работают по весьма сложному принципу, который зависит от уровня используемой индукции. Сейчас мы подробнее рассмотрим принцип работы подобного оборудования, дабы понять насколько оно может быть эффективно во время эксплуатации.

Как работает индукционная печь
Как работает индукционная печь

Последовательность действий в работе индукционной печи:

  • Рабочий генератор, создает внутри индуктора переменный ток. Таким образом, производиться начало рабочей стадии индукционной печи.
  • Далее в дело вступает конденсатор, который создает контур колебания, которые сразу же настраиваются на рабочую частоту. Таким образом, в системе повышаются показатели технических параметров, которые наиболее важны для осуществления рабочего процесса.
  • Часто, в подобных системах задействуется стандартная емкость индуктора. Ее показатели так же могут быть равны нескольким десяткам пикофарад. Главное, чтобы этот показатель был равен диапазону рабочих частот.
  • Далее в дело вступает индуктор, задача которого сводится к созданию надлежащего уровня переменного магнитного поля. Замыкается вся эта система через специальный сердечник ферримагнитного типа.
  • Эффект магнитного поля, проходит сквозь размещенную внутри рабочей камеры заготовку. Таким образом, внутри системы образуется состояние вторичного тока, активно воздействующего на молекулярный состав металла.
  • Последний рабочий этап задействует в себе вихревые токи, задача которых заключается в том, чтобы использовать энергию индуктора и магнитное поле генератора, производя процесс нагрева заготовки внутри рабочей камеры.

По сути – это и есть весь рабочий цикл индукционной печи, за счет которого и производиться обработка различных металлов. Очень важно, чтобы печь была установлена в надлежащем месте и имела возможность задействовать еще и дополнительное оборудование. В таком случае, ее производительность сможет достигать максимального уровня. Если же система не сможет этого делать, то и показатели ее эффективности будут гораздо ниже, чем этого хотелось бы. Дабы система функционировала в полной мере, все вышеперечисленные действия должны проделываться в нужном порядке. Это еще один важнейший аспект, который должен учитываться, так как в противном случае, система будет гораздо менее эффективна.