Sistema di riscaldamento a induzione per cilindri grandi per forgiatura
Ⅰ. Vedere il sistema di riscaldamento a induzione in funzione
Video 1 — Visualizzazione completa del sistema: Mostra l'alimentazione a induzione, Trasformatore, connessione di uscita, induttore multigiro e pezzo cilindrico prima che si sviluppi il riscaldamento rosso visibile.
Video 2 — Primo piano del riscaldamento del cilindro: Mostra la sezione cilindrica selezionata che diventa gradualmente rovente all'interno della bobina di induzione multigiro.
Il secondo video fornisce una visione diretta del processo di riscaldamento, ma il solo colore della superficie visibile non deve essere considerato come una misurazione della temperatura attraverso l'intero spessore della parete.
Ⅱ. Cosa viene riscaldato?
Il pezzo mostrato in questo sistema è un grande pezzo cilindrico cavo.
Solo la sezione cilindrica necessaria è circondata dall'area riscaldante effettiva dell'induttore. Durante il funzionamento, questa sezione viene riscaldata prima che il pezzo passi al successivo processo di forgiatura.
Questo tipo di sistema di riscaldamento a induzione può essere valutato per pezzi cavi o cilindrici di grandi dimensioni dove:
— Una lunghezza definita deve essere riscaldata prima della forgiatura
— Il pezzo ha un diametro relativamente grande
— È necessario il riscaldamento attraverso la sezione cilindrica
— Un sistema standard di riscaldamento billette di piccole dimensioni non è adatto alla geometria del pezzo
Il componente forgiato finale può differire da progetto a progetto. Il sistema di riscaldamento viene quindi configurato dal pezzo reale e non dal nome del pezzo finito.
Ⅲ. Come viene riscaldato un cilindro grande??
Il pezzo cilindrico è posizionato all'interno di una lunga bobina di induzione multigiro.
La corrente alternata nella bobina crea un campo elettromagnetico attorno al pezzo. Le correnti elettriche sono indotte nel metallo conduttivo, generando calore nella sezione cilindrica circondata dall'induttore.
Per questa applicazione, la bobina lunga è particolarmente importante.
Una bobina di induzione corta concentrerebbe il riscaldamento su un'area assiale molto più ristretta. Qui, lungo il pezzo sono distribuite più spire in modo che una sezione relativamente lunga possa essere riscaldata durante lo stesso processo.
Il risultato del riscaldamento dipende da diversi fattori insieme:
Materiale del pezzo + Diametro esterno + Diametro interno + Spessore delle pareti + Lunghezza riscaldata + Potenza + Frequenza + Tempo di Riscaldamento + Progettazione della bobina
Questo è il motivo per cui un induttore di grande cilindro non può essere trattato semplicemente come una versione ingrandita di una piccola bobina di induzione.
Ⅳ. Perché la penetrazione del calore è importante prima della forgiatura
L'obiettivo del riscaldamento a induzione per la forgiatura è diverso dall'indurimento superficiale a induzione. L'indurimento superficiale si concentra sulla creazione di uno strato indurito controllato. Prima della forgiatura, la sezione richiesta del pezzo necessita di un riscaldamento sufficiente per il successivo processo di deformazione.
Per un pezzo cilindrico cavo, la superficie esterna può diventare visibilmente calda prima che l'intero spessore della parete raggiunga la condizione termica richiesta.
Lo spessore delle pareti è quindi importante.
Due cilindri con lo stesso diametro esterno possono comportarsi in modo molto diverso se uno ha parete sottile e l'altro ha sezione molto più pesante.
Potenza, la frequenza e il tempo di riscaldamento devono essere considerati insieme in modo che la sezione cilindrica richiesta riceva una penetrazione di calore sufficiente per l'operazione di forgiatura successiva.
La temperatura target effettiva e la distribuzione della temperatura accettabile dipendono dal materiale del pezzo e dal processo di forgiatura.
Ⅴ. Componenti principali dell'impianto di riscaldamento
L'attrezzatura completa mostrata nel video comprende le principali sezioni elettriche e riscaldanti necessarie per il riscaldo della forgiatura ad induzione.
| Componente | Cosa fa |
|---|---|
| Alimentatore ad Induzione | L'armadio elettrico fornisce e controlla l'energia elettrica utilizzata per il riscaldamento. La potenza richiesta viene selezionata in base alle dimensioni del pezzo, materiale, sezione riscaldata e requisiti di produzione. |
| Trasformatore / Sezione corrispondente | Il trasformatore e la sezione di adattamento collegano il sistema di alimentazione a induzione con il carico di riscaldamento. La sua configurazione è adattata all'induttore e al pezzo da lavorare anziché essere trattata come un componente fisso per ogni progetto. |
| Collegamento dell'uscita di potenza | Le connessioni di uscita per carichi pesanti trasferiscono la potenza dalla sezione elettrica all'induttore. I componenti elettrici e di induzione rilevanti richiedono un raffreddamento durante il funzionamento a seconda della configurazione dell'apparecchiatura. |
| Bobina di induzione multigiro | La bobina di induzione cilindrica costituisce la zona di riscaldamento principale attorno al pezzo. Il suo diametro interno, lunghezza effettiva, il numero di giri e la configurazione elettrica vengono selezionati per il cilindro effettivo. |
Ⅵ. Potenza, La frequenza e il design della bobina dipendono dal pezzo
Non esiste un'unica classificazione di potenza, frequenza o dimensione della bobina adatta a ogni cilindro di grandi dimensioni. Per la scelta dell'attrezzatura, è necessario considerare insieme diverse dimensioni.
| Informazioni sul pezzo | Perché è importante |
|---|---|
| Diametro esterno | Determina la dimensione base della batteria e il carico di riscaldamento |
| Diametro interno | Definisce la sezione cava del pezzo |
| Spessore della parete | Influisce fortemente sul fabbisogno di riscaldamento attraverso la sezione |
| Lunghezza riscaldata | Influisce sulla lunghezza effettiva della bobina e sul carico di riscaldamento totale |
| Materiale | Influisce sulle condizioni di forgiatura richieste e sulla risposta al riscaldamento |
| Peso del pezzo | Influenza l'energia totale richiesta |
| Tempo di riscaldamento richiesto | Influisce sulla selezione della potenza |
| Requisito di forgiatura | Determina la condizione di riscaldamento target |
Per questa ragione, specificando solo un diametro esterno come “a 500 mm cilindro” non è sufficiente per scegliere un sistema di riscaldamento a induzione. Lo stesso diametro esterno può corrispondere a masse del pezzo e spessori di parete molto diversi.
Ⅶ. Riscaldamento a induzione personalizzato per bombole di grandi dimensioni
La personalizzazione in questa tipologia di impianti è legata principalmente al processo di riscaldamento. A seconda del pezzo, il progetto potrebbe richiedere modifiche a:
①Diametro interno dell'induttore
②Durata effettiva del riscaldamento
③Numero e spaziatura delle spire della bobina
④Potenza di induzione
⑤Frequenza operativa
⑥Trasformatore e adattamento elettrico
⑦Sequenza di riscaldamento
⑧Disposizione di caricamento del pezzo
La sezione riscaldata richiesta è particolarmente importante. Se solo una parte di un lungo pezzo cilindrico deve raggiungere la condizione di forgiatura, l'area di riscaldamento effettiva dovrebbe essere progettata attorno a quella sezione anziché riscaldare inutilmente l'intero pezzo. Per questo motivo all'inizio della scelta dell'attrezzatura è utile il disegno del pezzo e l'area di riscaldamento contrassegnata.
Ⅷ. Monitoraggio della temperatura e del processo
Il controllo del riscaldamento può essere configurato in base alle esigenze di produzione. A seconda del sistema selezionato, le funzioni disponibili possono includere:
①Misurazione della temperatura
②Controllo del tempo di riscaldamento
③Monitoraggio della potenza
④Monitoraggio della tensione e della corrente
⑤Registrazione dei parametri di processo
⑥Visualizzazione della curva di riscaldamento
⑦Allarmi parametri superiori e inferiori
⑧Documenti storici sulla produzione
Il feedback della temperatura e il monitoraggio del processo dovrebbero essere trattati come configurazioni specifiche del progetto piuttosto che come funzioni standard su ogni macchina. Per le applicazioni di forgiatura, il monitoraggio è particolarmente utile quando lo stesso pezzo deve essere riscaldato ripetutamente nell'ambito di un processo definito.
Ⅸ. Per quale tipo di pezzo è adatto questo sistema?
Questo sistema di riscaldamento è destinato principalmente a pezzi cilindrici o cavi di grandi dimensioni che richiedono una sezione relativamente lunga da riscaldare prima della forgiatura. Le possibili forme del pezzo possono includere:
①Preforme cilindriche cave
②Cilindri a pareti spesse
③Maniche larghe
④Pezzi grezzi cilindrici di forgiatura
⑤Altri grandi pezzi cavi o cilindrici
L'utilizzo finale del componente forgiato non determina di per sé il sistema di induzione. Un cilindro destinato a macchinari pesanti e un altro utilizzato in apparecchiature energetiche possono richiedere sistemi di riscaldamento completamente diversi a seconda delle loro dimensioni, gli spessori delle pareti o i requisiti di forgiatura sono diversi. Il pezzo stesso rimane il punto di partenza per la progettazione del sistema.
Ⅹ. Di quali informazioni abbiamo bisogno?
Per un progetto di riscaldamento a induzione di grandi cilindri, si prega di inviare il disegno del pezzo insieme al materiale, diametro esterno ed interno, spessore di parete, lunghezza complessiva, durata del riscaldamento richiesta, peso del pezzo e temperatura di forgiatura target, se nota. Informazioni sul tempo di riscaldamento richiesto, sono utili anche la velocità di produzione e il processo di forgiatura a valle. Se l'applicazione di forgiatura finale non è ancora confermata, possiamo ancora valutare il sistema dalle dimensioni note del pezzo e dalla sezione di riscaldamento richiesta.
Domande frequenti
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Quale gamma di diametri può gestire questo sistema?
Non esiste un unico intervallo di diametri. Il diametro interno dell'induttore, la potenza e la frequenza sono adattate al pezzo reale, quindi il diametro esterno, il diametro interno e lo spessore della parete vengono valutati insieme.
Come viene determinato il tempo di riscaldamento richiesto??
Il tempo di riscaldamento dipende dallo spessore della parete, materiale, potenza e frequenza. Per un cilindro cavo, l'intero spessore della parete deve raggiungere la condizione richiesta: il colore della superficie visibile da solo non conferma la temperatura attraverso la sezione.
Questo sistema può riscaldare barre piene o piccole billette?
Questa disposizione è progettata per pezzi cavi o cilindrici di grandi dimensioni con una sezione riscaldata relativamente lunga. Una barra piena o una billetta standard viene solitamente gestita meglio da una configurazione di riscaldamento standard della billetta, quindi il sistema dovrebbe essere adattato alla geometria effettiva.
Pronto per configurare il tuo sistema di riscaldamento a cilindro grande?
Invia il disegno del pezzo e le dimensioni chiave: diametro esterno e interno, spessore di parete, lunghezza e materiale riscaldati - e noi corrisponderemo la potenza, frequenza e design della bobina per il tuo cilindro.
