Kuidas suurendavad induktsioon{0}}kuumutusega plaadid kõrgel temperatuuril{1}}vormimisprotsesside energiatõhusust?

Vastupidavuskassettkütteseadmed soojendavad plaati mahujuhtimise teel. See tähendab, et soojust tuleb implanteeritud elementidelt tööriista pinnale juhtida läbi suure hulga metallimassi. See põhjustab termilise viivituse, ebaühtlase temperatuurijaotuse ja suure energiaraiskamise ümbritsevale hoonele. Teisest küljest toodavad induktsioonkuumutusega plaadid soojust otse pinnakihis elektromagnetväljade abil. See võimaldab kiiret reageerimist ja paremat energiakasutust tsüklilistel vormimisoperatsioonidel.

Üleminek induktsioonkuumutusega plaadi energiatõhususe vormimissüsteemidele peegeldab laiemat tööstuse suundumust vähendada termilist inertsi ja suurendada juhitavust kõrgel temperatuuril.


Pinna{0}}induktsioonkuumutuse esimene termiline strateegia
Otsene energia sadestamine tööriista pinnale
Induktsioonkuumutusplaadid töötavad takistuspõhistest süsteemidest täiesti erineval põhimõttel. Selle asemel, et kuumutada sisemist elementi juhtivuse kaudu, tekitab elektromagnetiline induktsioon soojust otse metallpinnale.

Tüüpiline süsteem koosneb:

Spiraalse{0}}kujulised lamedad induktsioonpoolid

Kõrge temperatuuriga keraamiline elektriisolatsioon

Plaadi korpusesse sisseehitatud pooli struktuur

Kõrgsagedusliku vahelduvvoolu toide

Mähiseid juhitakse tavaliselt kilohertsi vahemikus:

1–50\\text{ kHz}1\\text{–}50\\ \\mathrm{kHz}1–50 kHz

Vahelduvvool loob kiiresti muutuva magnetvälja, mis kutsub esile pöörisvoolud plaadi juhtivas pinnakihis. See vool muutub seejärel metalli elektrilise takistuse tõttu peaaegu kiiresti soojuseks.

Pinna-piiratud kuumenemiskäitumine
Nähtamatu magnethari suunab energia täpselt sinna, kuhu on vaja soojuslikku jõudlust, soojendades plaadi pinda. Energia laetakse enamasti töövahendi pinnale, mitte kogu plaadimassi kuumenemisele.

Sügavamat plaadistruktuuri kasutatakse järgmiselt:

Mehaaniline abi

Termiline puhver

Tugevdavad konstruktsioonid

Siiski ei pea seda täielikult töötemperatuurini soojendama, mis vähendab oluliselt raiskavat energiakasutust.

Vormimisrakenduste induktsioonkuumutusega plaatide energiatõhusus
Kiirem termiline reaktsioon jalgrattasõidul
Tsüklilised kõrge temperatuuriga protseduurid, nagu kuumstantsimine, sepistamine ja superplasti vormimine, allutavad termilisi süsteeme korduvalt kuumutamisele ja jahutamisele. Tavalised takistus-kuumutusega plaadid nõuavad kogu termilise massi tsüklilist kuumutamist, mille tulemuseks on märkimisväärne energiavajadus ja pikem taastumisaeg.

Paljudes rakendustes võimaldavad sihipärane energiasadestamine ja madalam termiline inerts induktsioonkuumutamisel vähendada kuumenemisaega üle 50%.

See võimaldab:

Kiiremad{0}}käivitustsüklid

Väiksem energiatarve tühikäigul

Suurenenud protsesside läbilaskevõime

Elektrivajaduse tipud langesid

Energiasääst vs kassettküttekehad
Tavalistes takistusküttesüsteemides võib energia kaduda mitmel viisil:

Mittetootliku plaadimassi kuumutamine-

Termiline leke masina raamidesse

Aeglane termiline taastumine tsüklite vahel

Pikem viibimine temperatuuril

Induktsioonsüsteemid eemaldavad suure osa sellest jäätmetest, suunates energia sinna, kus seda vajatakse.

Üldine energiasääst umbes: tsüklilistel kõrgetel temperatuuridel töödel

30–40\\%30\\text{–}40\\%30–40%

on täheldatud võrreldes kassettküttega plaatidega sarnaste töötsüklite korral.

Rullide disain ja termilise tsooni juhtimine
Mitme-tsooni induktsioonkuumutusvõime
Temperatuuri ühtlust saab induktsioonsüsteemidesse sisse ehitada mähise hoolika disainiga. Erinevaid küttetsoone saab teha järgmiselt:

Erinevad mähise tihedused plaadi kohal

Sõltumatult{0}}juhitavate pooliahelate kasutamine

Kohaliku võimsuse sisendsageduse/amplituudi häälestamine

See pakub pinnatemperatuuri täpset ruumilist juhtimist, mis on ülioluline keeruliste vormimisvormide puhul, kus geomeetria määrab kuumuse muutuse.

Ühtlane pinnatemperatuuri kontroll
Kuumutamine toimub otse pinnakihis ja seega vähenevad temperatuurigradiendid läbi plaadi paksuse. See toob kaasa:

Parem mõõtmete stabiilsus

Madalam termiline moonutus

Ühtsemad materjali vormimise tingimused

Parem reprodutseeritavus tootmistsüklites

Induktsioonplaatide tehnilised aspektid
Pooli ehitus- ja jahutusvajadused
Induktsioonpoolid on tavaliselt valmistatud vaskjuhtidest, mis vajavad isolatsiooni kõrge temperatuuriga keraamiliste või komposiitmaterjalidega.

Tööstabiilsus saavutatakse sageli mähiste kasutamisega:

Sisekanalite kaudu sisemiselt jahutatud vesi

Plaadi korpusest elektriliselt isoleeritud

Kapseldatud kaitseks mehaaniliste pingete eest

Aktiivse jahutuse puudumisel võivad takistuslikud kaod mähistes põhjustada mähise ülekuumenemist.

Plaadi korpuse materjali valik
Plaadid peavad taluma:

Induktsioonühendus - on efektiivne

Vastupidavus mehaanilisele pingele

Termoratta vastupidavus

Tüüpiliste materjalide hulka kuuluvad:

Tugev{0}}vormimisrakenduste tööriistateras

Spetsiaalsed ferromagnetilised sulamid tõhusamaks induktsiooniks

INDUKTSIOONKÜTTE TEHNOLOOGIA JA TÖÖSTUSLIK MÕJU
Termilise inertsi katkemine tootmises
Induktsioonkuumutuse üks olulisemaid eeliseid on termilise inertsi alanemine. Tavapärased süsteemid salvestavad puistematerjalidesse palju soojust, mis põhjustab kehvad reageerimisajad ja liigse energiatarbimise.

Induktsioonsüsteemid leevendavad seda mõju, piirates tarbetut soojuse salvestamist, võimaldades:

Kiire termiline kaldtee

Töö katkendlikul režiimil on tõhus

Vähendatud ooterežiimi kaod

Suurem energiatõhusus kõrgel{0}}temperatuurilistes protsessides
Energiatõhususe paranemine kõrgtemperatuurilises vormimises ei saavutata mitte ainult väiksema tarbimise, vaid ka paremini kontrollitud energiavarustuse kaudu.

Peamised eelised hõlmavad järgmist: . . .

Vähendage elektrilist tippkoormust

Lühemad kütteajad

Vähendatud jahutusenergia vajadus

Parem kw/h tootmise efektiivsus

Kokkuvõte
Induktsioonkuumutustehnoloogia muudab tööstuslike plaatide jõudlust revolutsiooniliseks, eemaldades takistussüsteemide aeglase kütteomadused. Induktsioonkuumutusega plaatide puhul tekib soojus otse pinnakihis elektromagnetilise induktsiooni abil. Selle tulemuseks on kiirem reaktsioon, parem temperatuuri reguleerimine ja dramaatiliselt suurenenud energiatõhusus tsüklilistes vormimisoperatsioonides.

Induktsioonkuumutusega plaadi energiatõhususe kujundamise lähenemine näitab soojuskadude vähenemist 30–40% kohandatud elektromagnetilise energia tarnimisel viisil, mis parandab ka tootmiskiirust ja konsistentsi.

Kuna tööstuslikud vormimistehnoloogiad arenevad edasi, muutub induktsioonkuumutamine vanemate süsteemide termilise inertsi ületamisel üha olulisemaks. Kuumvormimisseadmete järgmise põlvkonna defineerib üha enam magnetväljal juhitav soojusjuhtimine, mitte ainult takistuslik soojusülekanne.