معدات معالجة الحرارة التعريفي

أنواع معدات المعالجة الحرارية بالحث

تستخدم معدات المعالجة الحرارية بالحث التدفئة بالحث لتطبيقات تصلب السطح أو التمليح. في حين أن بعض قطع المعدات متخصصة لمعالجة أنواع محددة من المعادن، هناك أيضًا أفران ونظم مصممة لمعالجة جميع أنواع قطع المعادن.

• ماكينات التصلب بالحث

  تستخدم معدات التصلب بالحث خصيصًا لتصلب أسطح المعادن. يتم وضع المعدن في ملف حثي، والذي يسخن المعدن عن طريق إنشاء تيارات متناوبة عالية التردد. بينما يمكن استخدام آلات مختلفة لتصلب المعدن، فإن بعض تصاميم المُصلّب نفسه ستحتوي أيضًا على أنظمة رش سائل التبريد. بعد تسخين قطعة المعدن، تقوم ماكينة التصلب برشها بسائل تبريد (مثل الماء أو الزيت أو تبريد البوليمر) لتصلبها وتبريدها بسرعة. على سبيل المثال، يمكن تجهيز نماذج ماكينات التصلب مثل ماكينة التبريد بالحث H1130A بأنظمة توصيل تبريد ضبابية أو رغوية اعتمادًا على احتياجات العميل.

• ماكينات التمليح بالحث

  تُسخن ماكينة التمليح بالحث المعادن التي تم تصلبها من خلال التصلب بالحث. عن طريق تسخين المعدن، يسمح له بأن يصبح أقل هشاشة ويقلل من خطر الكسر. تعمل ماكينات التمليح بشكل مشابه لأجهزة التصلب؛ فهي قادرة على تسخين المعدن من خلال ملفات الحث أيضًا، وقد تشمل أنواع مختلفة من الآلات أيضًا نظامًا للتبريد.

• أفران التدفئة بالحث

  الفرن هو نوع أكبر من جهاز التدفئة بالحث يستخدم لصهر المعادن. تستخدم أجهزة التدفئة بالحث المستخدمة للتصلب عادةً Frequecy 5-30kHz، لكن فرن التدفئة بالحث يستخدم عادةً Frequecy 50Hz-60Hz High Power Induction Heating System. سيستخدم الفرن ملفات حثية لتسخين المعدن أو قد يتم دمجها مع أنظمة التدفئة بالحث. يمكن لأفران التدفئة بالحث صهر جميع أنواع المعادن؛ على سبيل المثال، يمكن لأفران التدفئة بالحث ذات التردد المتوسط ​​صهر مواد غير حديدية عالية السبائك والنحاس والنحاس الأصفر والبرونز. تأتي بعض أفران التصلب بالحث أيضًا مع ميزات تتيح التصلب بالحث والذوبان والتزوير في جهاز واحد. لأنواع محددة من المعادن، قد يتم دمج الأفران مع أنواع محددة من الملفات التي تكون أكثر كفاءة في الاستخدام.

• أنظمة التدفئة بالحث

  عادةً ما يجمع نظام التدفئة بالحث بين مصدر الطاقة وجهاز معالجة مثل ملف مُدمج مع خزانة طاقة الحث. توفر أنظمة التدفئة بالحث الترددية جهدًا مباشرًا بين 1.5 و 3 كيلو فولت، و 3 مراحل حثية، والتي تكون أكبر حجمًا وقوة. سيختلف نوع نظام التدفئة بالحث الدقيق اعتمادًا على الصناعة ومواصفات قطع المعادن التي يجب معالجتها. على سبيل المثال، ستكون ملفات الحث الأصغر حجمًا، مثل ملف المعالجة الحرارية بالحث، مثالية للمعالجة الحرارية للعتاد والأعمدة والمسننات.

مواصفات وصيانة معدات المعالجة الحرارية بالحث

قد تختلف مواصفات أجهزة المعالجة الحرارية بالحث وفقًا للنماذج والأنواع. فيما يلي بعض الميزات الشائعة للرجوع إليها.

• مصدر الطاقة

  يكون مصدر طاقة معدات المعالجة الحرارية عادةً طاقة الشبكة 50/60 هرتز، والتي يمكن تحويلها إلى تيار مستمر من خلال وحدة المحول-المستقيم. ثم يتم تطبيق الطاقة المباشرة على ملف حثي لتوليد الحرارة. في حالات أخرى، يمكن إمداد الطاقة المدخلة مباشرة إلى ملفات الحث دون تحويل، مثل المعالجة الحرارية بالحث عالية التردد.

• التردد

  هو تردد الحقول الكهرومغناطيسية التي ينتجها مصدر طاقة الحث، والذي يتراوح عادةً من 1 كيلو هرتز إلى 1 ميجاهرتز. سيؤدي التردد الأعلى إلى توليد الحرارة في أعماق ضحلة والعكس صحيح.

• قطر قطعة العمل

  هذه المواصفة هي نطاق قطر قطعة العمل القابلة للمعالجة. يختلف عادةً وفقًا لأنماط المعدات المختلفة، على سبيل المثال، من بضعة ملليمترات إلى أكثر من مائة ملليمتر.

• ملف الحث

  يمكن أن يكون لملفات الحث مواصفات متنوعة في الحجم والشكل والمادة. وهي مصنوعة من النحاس أو المعادن الموصلة الأخرى. يتم استخدام ملف واحد بشكل عام، لكن يمكن استخدام ملفين أو أكثر لقطع العمل ذات التعقيد الأكبر. يُعد توحيد الحرارة أحد العوامل المهمة في تحديد جودة المعالجة الحرارية.

• نظام التبريد

  هو نظام يستخدم لتبديد الحرارة الناتجة أثناء تشغيل المعدات والحفاظ على المعدات تعمل في درجة حرارة مناسبة. إنه أمر بالغ الأهمية للحفاظ على أداء المعدات وعمرها الطويل. قد يعتمد النظام على الماء المبرد أو نظام التبريد بالهواء أو نظام النيتروجين السائل، وأحيانًا يتم استخدام أكثر من نظام واحد.

• نظام التحكم

  هو نظام لمراقبة ومعالجة معلمات وعمليات المعالجة الحرارية. سيعتمد نظام التحكم على المعدات والتطبيق المحددين.

صيانة

تساعد الصيانة السليمة لمعدات المعالجة الحرارية بالحث على تعظيم الأداء وإطالة عمرها، بل أيضًا تقليل خطر الحوادث والمخاطر الأمنية. فيما يلي بعض النصائح العامة لصيانة المعدات ورعايتها، لكن لاحظ أن على المستخدمين قراءة الكتيبات واتباع الإرشادات المحددة المقدمة من قبل الشركات المصنعة.

• التفتيش المنتظم: التفتيش الدوري والتفتيش الروتيني ضروريان لاكتشاف وتحديد المشكلات والمخاطر المحتملة في الوقت المناسب. يجب على المشغلين فحص مكونات وأجزاء وأنظمة المعدات بأكملها بعناية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر ملفات الحث ووحدات الطاقة وأنظمة التحكم وأنظمة التبريد، وما إلى ذلك. يمكن أن يؤدي العثور على المشكلات ومعالجتها في الوقت المناسب، مثل البلى والتلف والوصلات السائبة والضوضاء غير الطبيعية والإفراط في التسخين، وما إلى ذلك، إلى ضمان عمل المعدات بشكل جيد والحفاظ على أدائها العالي.
• التنظيف والتغبار: يعتبر التنظيف جزءًا أساسيًا من صيانة المعدات، مما يساعد على إزالة الأوساخ والغبار والشحوم وغيرها من الملوثات ويحافظ على سطح معدات المعالجة الحرارية بالحث نظيفًا وصحيًا. يمكن لهذه العملية أن تساعد في تجنب مشاكل مثل ارتفاع درجة الحرارة وسوء تبديد الحرارة وانخفاض عمر الخدمة الناجم عن تراكم الأوساخ، مما يحسن من استخدام المعدات ويطيل عمرها.
• استبدال ملفات الحث: إذا كانت المعدات مزودة بملفات، فإن الممارسة هي استبدالها بفترات منتظمة. كأحد الأجزاء الأساسية لمعدات المعالجة الحرارية بالحث، فإن ملفات الحث تتعرض للبلى والتلف بسهولة بعد الاستخدام طويل الأجل، لذلك يمكن أن يؤدي استبدالها إلى ضمان تسخين موحد ومعالجة حرارية عالية الجودة.
• التشحيم: للحفاظ على أجزاء معدات المعالجة الحرارية المتحركة مرنة وسلسة، قد تشمل إجراءات الصيانة تشحيم محاملها وتروسها ومكوناتها الشد الأخرى. يمكن لهذه العملية أن تقلل من الاحتكاك الميكانيكي والمقاومة، وبالتالي تقلل من التآكل وتطيل عمر خدمة المعدات.
• صيانة نظام التبريد: تتمثل وظيفة نظام التبريد في تبديد الحرارة الناتجة عن المعدات أثناء التشغيل، لذا فإن أداء وحالة النظام ضروريان وحاسمان للمعدات. يُعد الصيانة الدورية لنظام التبريد بأكمله، بما في ذلك فحص المبرد وسائل التبريد والأنابيب والتجهيزات ذات الصلة، ضروريًا لضمان عملها بشكل صحيح وتوفير تبريد فعال وتبديد حرارة للمعدات.

تطبيقات معدات المعالجة الحرارية بالحث

يمكن أن توفر عملية المعالجة الحرارية باستخدام معدات التصلب بالحث فوائد متنوعة، مما يجعلها خيارًا شائعًا للعديد من الصناعات. يمكن أن يؤدي زيادة صلابة السطح وتحسين مقاومة التآكل في المعالجة الحرارية بالحث إلى إطالة عمر المكونات وتقليل تكاليف الصيانة. يمكن أن تؤدي دورات التسخين والتبريد السريعة لمعدات التصلب بالحث أيضًا إلى زيادة كفاءة الإنتاج من خلال السماح بمرور أعلى.

تستخدم العديد من الصناعات معدات التصلب بالحث بسبب استخدامها المرن لمختلف المواد والاشكال المغناطيسية الحديدية، وفوائدها العديدة من المعالجة الحرارية. فيما يلي بعض الأمثلة على المجالات التي تستخدم معدات التصلب بالحث للمعالجة الحرارية.

تُستخدم معدات المعالجة الحرارية بالحث على نطاق واسع في الصناعات التالية:

• التصنيع الصناعي: يستخدم مصنعو التروس والمحاور والأعمدة والمحامل والأدوات والقوالب معدات التصلب بالحث لزيادة صلابة السطح ومقاومة التآكل لمنتجاتهم.
• السيارات: تستخدم صناعة السيارات مُسخّنات المعالجة الحرارية بالحث لتصلب مكونات متنوعة، بما في ذلك أجزاء المحرك ومحاور الدفع وعجلات العجلات ومكونات التعليق، لتحسين مقاومة التآكل وإطالة عمرها.
• الطيران: يستخدم مصنعو الطائرات معدات التصلب بالحث لتحسين قوة صلابة وتعب مكونات الطائرات، مثل عجلات الهبوط ومحاور التوربينات وغيرها من الأجزاء الحرجة.
• الدفاع: تستخدم الصناعة العسكرية معدات التصلب بالحث لتصنيع الدروع وأنظمة الأسلحة والمعدات العسكرية الأخرى التي تتطلب صلابة سطحية عالية ومقاومة التآكل.
• صنع الأدوات والقوالب: ] يُقدّر صانعو الأدوات والقوالب التصلب بالحث للغاية بسبب دقته ومراقبته. تُستخدم العملية لتصلب أدوات القطع والقوالب والعفنات وغيرها من الأدوات المتخصصة التي يجب أن تتحمل مستويات عالية من الاستخدام والحفاظ على دقتها.
• الملاحة البحرية: ] تستخدم صناعة الملاحة البحرية التصلب بالحث لتصنيع أعمدة مراوح السفن والأعمدة والمحامل وغيرها من المعدات البحرية التي يجب أن تقاوم التآكل والبلى والإجهاد من البيئات البحرية القاسية.
• الرياضة واللياقة البدنية: ] تستخدم صناعة الرياضة واللياقة البدنية التصلب بالحث على معدات رياضية مثل الدراجات النارية ونوادي الغولف وغيرها من السلع الرياضية الراقية التي تتطلب مواد خفيفة الوزن ودائمة.

كيفية اختيار معدات المعالجة الحرارية بالحث

يمكن أن تساعد الاقتراحات التالية عند اختيار معدات المعالجة الحرارية بالحث.

• حجم معدات التدفئة بالحث

  من الضروري تحديد حجم ووزن الأجزاء التي يرغب العملاء في تسخينها. معدات التدفئة بالحث قابلة للتوسع؛ ومع ذلك، سيوفر الفرن الصغير كفاءة أفضل وتوفيرًا في الطاقة عند تسخين الأجزاء الصغيرة. ينطبق الشيء نفسه على العكس بالنسبة للأجزاء الأكبر التي لا يمكن لفرن صغير تسخينها بشكل فعال.

• متطلبات طاقة التدفئة بالحث

  خذ في الاعتبار متطلبات الطاقة للتسخين، بالكيلووات. يعتمد خرج الطاقة لملف على التردد وحجمه. تُسخن قوة التسخين الأكبر الأجزاء بشكل أسرع دون ارتفاع درجة حرارتها، لذلك يجب على العملاء التفكير في الطاقة القصوى والمتوسطة المطلوبة للأجزاء. تتطلب الأجزاء الأكبر والكثافة المزيد من الطاقة.

• أنواع الأجزاء

  يعد هندسة وحجم وتكوين مادة الأجزاء التي تحتاج إلى معالجة حرارية عوامل مهمة. تعمل بعض الملفات بشكل أفضل على أشكال محددة. على سبيل المثال، تتطلب الأجزاء ذات الشكل الأنبوبي ملفًا أنبوبيًا، بينما تتطلب الأجزاء المسطحة ملفًا مسطحًا. غالبًا ما يتم تصميم ملفات الحث خصيصًا لمعالجة الأجزاء بكفاءة.

• نظام التبريد

  من المهم وجود نظام تبريد فعال لملف الحث والمولد وقطعة العمل. لا يمكن لجميع الأنظمة تحمل دورات التسخين والتبريد المستمرة أثناء التشغيل. تستخدم طريقة التبريد الشائعة مُبردًا لدوران الماء من خلال أطوال مختلفة من سترات التبريد المُجهزة بالملف.

• قدرة الأتمتة

  الأتمتة من خلال وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) ممكنة. يمكن أن يكون التدفئة بالحث مزودًا بميزات تحكم آلية مثل عرض الجزء، ودرجة الحرارة المحددة، ومعدلات زيادة وخفض السرعة، ووقت الاحتفاظ، والتبريد، والتبريد. سيتعين على المشغل إيلاء المزيد من الاهتمام إلى تكرار العملية.

معدات المعالجة الحرارية بالحث أسئلة وأجوبة

س1: ما هو تأثير المعالجة الحرارية بالحث على صلابة الفولاذ؟

ج1: يمكن للمعالجة الحرارية بالحث أن تُحسّن من صلابة سطح الفولاذ. إنه يُسخن سطح سبائك الفولاذ بسرعة، ثم يُبرد فجأة لتشكيل طبقة خارجية صلبة للغاية. يمكن أن يظل الجزء الداخلي من الفولاذ، المعروف بالقلب، أكثر ليونة ليعطيه مرونة.

س2: ما هي فوائد تصلب الحث؟

ج2: يُحسّن تصلب الحث من مقاومة التآكل وقوة التعب وقوة التأثير والصلابة. كل هذه الفوائد تُطيل من عمر خدمة المعدات. علاوة على ذلك، فإن الأجزاء المعالجة بتصلب الحث لها ملفات خشنة تشبه الأسطح المُرشّحة بالرمل ويمكن حتى صقلها إلى لمعان عالٍ.

س3: ما هي المعادن التي يمكن معالجتها بتصلب الحث؟

ج3: يعمل تصلب الحث عن طريق التسخين بالحث للطبقة السطحية للمعادن الحديدية، لذلك فهو مناسب فقط للمعادن القابلة للتصلب بالحث مثل الفولاذ السبائك والفولاذ الكربوني والفولاذ الأداتي. علاوة على ذلك، يمكن تنفيذه على مجموعة واسعة من المعادن غير الحديدية، بما في ذلك النحاس والنحاس الأصفر والفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم والتيتانيوم.

س4: ما هي حدود تصلب الحث؟

ج4: قد لا يكون تصلب الحث مناسبًا للتصلب العميق ويمكن أن يكون مكلفًا مقارنةً بطرق تصلب اللهب. ستكون التكاليف والملاءمة عوامل يجب أن يناقشها بائعو ماكينات المعالجة الحرارية بالحث مع المشترين.