Закалка ТВЧ

Токи высокой частоты нашли широкое применение в разных отраслях промышленности где необходим быстрый и эффективный нагрев. Использование ТВЧ позволяет максимально снизить себестоимость изделий и вероятность брака, повысить прочность и износостойкость готовой продукции.

Использование ТВЧ при закалке металлов.

Закалка ТВЧ применяется для того, чтобы придать металлу механическую прочность на истирание. В итоге получается бесструктурный или мелкоигольчатый мартенсит, который имеет повышенную прочность и меньшую хрупкость.

Твердость металла увеличивается до 3 единиц по сравнению использованием обычной закалки. Кроме этого, возрастает износостойкость и предел выносливости, способный увеличиваться в 2 раза. Глубина закалки

Индукционную закалку ТВЧ характеризуют следующие параметры:

Твердость закаленного слоя, HRC;
Глубина закаленного слоя, мм.

Чтобы спроектировать установки ТВЧ индукционного нагрева для закалки металла нужно решить следующие задачи:

Обеспечение большей скорости нагрева верхнего слоя металла, чем скорости нагрева глубинных слоев, чтобы получить требуемую глубину закаленного слоя.
Обеспечение определенной скорости охлаждения заготовок с помощью охлаждающей жидкости, чтобы получить желаемую твердость.

Технологические задачи решаемые установками ТВЧ:

Закалка ТВЧ шестерен, зубчатых колес и венцов.
Закалка ТВЧ зуба или впадины.
Закалка ТВЧ валов, осей и пальцев.
Закалка ТВЧ отверстий и внутренних поверхностей деталей типа "втулка".
Индукционная закалка плоской поверхности сканирующим способом.
Закалка токами высокой частоты крановых колес и шкивов.
Термообработка ТВЧ

На сегодняшний день закалка ТВЧ востребована в любом производстве где необходимо произвести упрочнение поверхности деталей в основном это автомобильная и станкостроительная промышленность. Многие предприятия на определенном этапе развития приходят к необходимости иметь свой участок термообработки, это обеспечивает полный контроль качества, сроков, уменьшаются транспортные расходы и затраты на закалку.

Преимущества метода закалки ТВЧ.

Токи высокой частоты при закалке металлов обеспечивают большие преимущества:

Высокая экономичность, не нужно нагревать все изделие;
Обеспечение высоких механических свойств;
Отсутствие окисления деталей и обезуглероживания;
Низкая вероятность брака по образованию трещин и короблению металла;
Автоматизация процесса;
Возможность закалки отдельных частей детали;
Возможность использования в массовом или серийном производстве;
Использование закалки ТВЧ может заменить легированную сталь на дешевую углеродистую.

Закалка ТВЧ металлических деталей основана на перекристаллизации стальной детали, нагретой до температуры выше нормы; после необходимой выдержки нужно быстро охладить деталь. С помощью этого метода можно предотвратить превращение аустенита до перлита.

У закаленной стали неравновесная структура мартенсита, сорбита или троостита.

Стальные детали, благодаря закалке ТВЧ, характеризуются прокаливаемостью и закаливаемостью, что намного улучшает свойства готового изделия.

Сварка током высокой частоты.

Сварка ТВЧ является наиболее прогрессивным методом сварки. Основными достоинствами являются возможность мгновенного нагрева свариваемых деталей по всей толщине и высокая производительность.

Материал поляризуется под воздействием переменного высокочастотного поля, в результате происходит смещение заряженных частиц. Частицы двигаются с трением, а электрическое поле преодолевает его, вызывая нагрев металла.

Максимальная температура сосредотачивается на соединяемых поверхностях деталей, а минимальная – на внешних. Это является преимуществом сварки ТВЧ, так как нагрева наружных поверхностей не происходит, поэтому риск деформировать зону шва является минимальным. Ток высокой частоты нагревает материал изнутри, поэтому сварка осуществляется на молекулярном уровне, что позволяет достичь полной герметичности свариваемых деталей. Швы практически не заметны.

Применение установок ТВЧ для сварки

Сварка ленточных транспортеров, пальцев цепи и ограничителей конвейера;
Сварка при изготовлении прямошовных труб;
Производство туб (для сувениров, цветов);;
Производство натяжных потолков;
Производство тетрадных обложек;
Производство канцтоваров;
Индукционная пайка ТВЧ;
Сварка бассейнов;
Сварка палаток;
Сварка брезентовых покрытий автомобилей;
Сварка надувных игрушек;
Сварка детских кресел для автомобиля;
Сварка обивки автомобилей;
Сварка тентов;
Уплотнение швов в разной одежде (брюках, куртках, комбинезонах, сапог резиновых).

Как видно нагрев ТВЧ может применяться практически в любых отраслях. Это далеко не полный перечень для возможного использования установок ТВЧ. Для сварки годятся любые ПВХ или материалы, содержащие более 30% ПВХ.

Сваривать токами высокой частоты можно такие материалы, диэлектрические потери которых составляют не меньше 1/100 доли единицы. Полиэтилен, полистирол и полипропилен являются неполярными веществами, поэтому для высокочастотной сварки не годятся.