Linha automática de endurecimento por indução para pinos e buchas

Ⅰ. Veja a Linha de Endurecimento Automático em Operação

O vídeo mostra peças se movendo através de um processo automático de endurecimento por indução, incluindo alimentação, transferência entre posições, aquecimento, têmpera e descarga final.

Para produção em lote, o aquecimento é apenas uma parte do trabalho. Cada componente também deve atingir a posição correta, completar o processo programado e sair da área de trabalho antes do início do próximo ciclo.

É aqui que uma linha automática difere de uma linha autônoma carregada manualmente máquina de endurecimento por indução de pinos. O manuseio da peça e o tratamento térmico são coordenados como um processo de produção repetido.

Ⅱ. Pinos, Buchas e peças adequadas

A linha é destinada principalmente a componentes cilíndricos que necessitam de endurecimento superficial ou localizado.

Peças típicas incluem:

Pinos e buchas não devem ser tratados automaticamente como o mesmo trabalho de aquecimento.

Um pino sólido e uma bucha oca podem ter diferentes espessuras de seção, fluxo de calor, requisitos de suporte e zonas de proteção. Mesmo dois pinos com diâmetros externos semelhantes podem precisar de processos diferentes devido a diferenças de material, comprimento de endurecimento ou profundidade de camada necessária.

Para buchas, dimensões do furo, a espessura da parede e a área endurecida necessária também precisam ser consideradas antes do indutor e do acessório serem projetados.

As informações mais úteis para seleção de equipamentos incluem:

A peça de trabalho real deve, portanto, vir antes do modelo da máquina ou da potência nominal.

Ⅲ. Como funciona a linha de endurecimento automático por indução

Uma sequência de produção típica é:

A sequência exata pode ser ajustada para a peça de trabalho.

Na seção de carregamento, componentes cilíndricos entram no mecanismo de alimentação e avançam em uma sequência controlada. Empurrão mecânico, rolando, inclinação ou outros métodos de transferência podem ser selecionados de acordo com o tamanho, características de orientação e manuseio da peça.

Assim que a peça atingir a posição de processamento, a máquina o localiza de acordo com o ciclo programado. O sistema de indução fornece então a energia de aquecimento necessária através do indutor.

Depois de aquecer, a área necessária é extinta. A peça de trabalho é transferida para longe da posição de processamento e descarregada, permitindo que a próxima peça entre no ciclo.

Dependendo da necessidade de endurecimento, a peça de trabalho pode permanecer estacionária ou mover-se em relação ao indutor. O movimento final e o método de têmpera são selecionados de acordo com o padrão endurecido necessário, em vez de um modelo de máquina fixo.

A seção de descarga completa o ciclo automático, afastando as peças processadas da estação de endurecimento sem a necessidade de descarga manual após cada ciclo.

Ⅳ. Processo de endurecimento para pinos e buchas

Uma máquina de endurecimento por indução de pinos não deve ser selecionada apenas com base na potência nominal.

O resultado final do endurecimento é influenciado por diversas variáveis ​​do processo trabalhando juntas:

Potência + Frequência + Projeto de Indutores + Tempo de Aquecimento + Movimento da peça + Têmpera

O material e a geometria da peça determinam como essas variáveis ​​devem ser combinadas.

O indutor é especialmente importante. Sua forma e relação com a peça determinam onde a energia eletromagnética está concentrada. Uma curta zona de endurecimento local, uma superfície cilíndrica mais longa e uma bucha com espessura de parede diferente podem exigir diferentes arranjos de bobina.

A frequência também deve ser adequada à aplicação. Uma frequência mais alta ou mais baixa não é automaticamente melhor; deve ser selecionado juntamente com as dimensões da peça e a profundidade de aquecimento necessária.

Tempo de aquecimento, nível de potência e movimento, então precisam trabalhar com o estágio de têmpera. Alterar uma variável pode alterar a distribuição de temperatura e o padrão endurecido.

Esta imagem do processo mostra a relação real entre a peça de trabalho, indutor e área aquecida durante a produção.

Para seleção de equipamentos, normalmente avaliamos:

O objetivo não é simplesmente aquecer a peça rapidamente. O processo tem que produzir repetidamente a zona endurecida necessária sob condições de produção.

Ⅴ. Alimentação Automática e Configuração de Linha

Para produção em lote, o manuseio da peça tem um efeito direto na praticidade de operação da linha.

Componentes cilíndricos precisam ser separados, transferido e posicionado sem interromper a sequência de produção. Dependendo da peça de trabalho, isto pode ser conseguido com mecanismos mecânicos relativamente simples ou com um sistema de manuseio automático mais avançado.

As configurações possíveis incluem:

A solução mais adequada não é necessariamente a mais complicada.

Para uma peça cilíndrica simples, um arranjo mecânico de empurrar e transferir pode ser mais adequado do que adicionar manuseio robótico desnecessário. Uma linha integrada maior pode exigir servo-eixos, sensores adicionais ou comunicação com equipamentos upstream e downstream.

Uma linha completa normalmente pode ser dividida em várias seções funcionais:

Sistema	Função principal
Sistema de alimentação	Introduz peças de trabalho na sequência de produção
Mecanismo de transferência	Move peças entre posições
Posicionamento / sistema de fixação	Localiza a peça de trabalho para processamento
Estação de aquecimento por indução	Aquece a área necessária
Sistema de têmpera	Resfria a zona aquecida de acordo com o processo
Descarga automática	Transfere peças processadas para fora da linha
Sistema de controle	Coordena a sequência elétrica e mecânica

O layout pode ser personalizado de acordo com a orientação da peça, espaço de fábrica disponível e conexão com equipamentos de produção existentes.

Ⅵ. Potência IGBT, Controle DSP e Automação PLC

O sistema elétrico e de automação pode ser configurado de acordo com o processo e nível de produção exigidos.

Fonte de alimentação de indução baseada em IGBT

A fonte de alimentação IGBT fornece a potência de aquecimento necessária para o processamento por indução. A potência nominal e a frequência operacional são selecionadas de acordo com a peça de trabalho, exigência de endurecimento e ciclo de produção.

Controle Digital DSP

O controle DSP é usado para regulação digital e monitoramento da fonte de alimentação de indução. Dependendo da configuração, parâmetros como corrente, tensão, potência, frequência e tempo de aquecimento podem ser monitorados ou incorporados ao programa do processo.

Controle de sequência PLC

O PLC coordena a alimentação, posicionamento, aquecimento, têmpera, transferência e descarga. Uma IHM pode fornecer configuração de parâmetros, status operacional e informações de alarme.

Onde necessário, o sistema de controle também pode ser personalizado com receitas de peças, sensores, servocontrole, gravação de dados e comunicação com equipamentos upstream ou downstream.

Ⅶ. Configurado de acordo com sua peça de trabalho e requisitos de produção

Não existe uma especificação universal útil para cada linha de endurecimento de pinos e buchas.

Um pino pequeno produzido continuamente em grandes lotes e um pino maior processado em uma taxa de produção mais baixa podem exigir endurecimento por indução., mas seus sistemas de alimentação, fontes de alimentação, suportes, indutores e ciclos de processamento podem ser muito diferentes.

O mesmo se aplica às buchas.

Em vez de selecionar o equipamento apenas a partir do número do modelo ou da potência, recomendamos começar com a peça de trabalho e o resultado do tratamento térmico necessário.

Forneça as seguintes informações quando disponíveis:

A partir desta informação, o projeto pode ser configurado em torno da potência de indução apropriada, frequência de operação, indutor, arranjo de têmpera, método de alimentação, mecanismo de posicionamento e sistema de automação.

Os clientes não precisam determinar todos os detalhes elétricos ou mecânicos antes de entrar em contato conosco. Um desenho claro da peça e um requisito de tratamento térmico são geralmente um ponto de partida melhor do que simplesmente especificar uma determinada classificação em quilowatts..

Ⅷ. Perguntas frequentes

Clique em uma pergunta para expandir a resposta.

A mesma linha pode processar pinos e buchas?

Uma linha pode ser projetada em torno de uma família adequada de pinos e buchas. Peças de trabalho diferentes podem requerer indutores diferentes, suportes, posicionamento de componentes ou receitas de processo, portanto, o alcance prático deve ser confirmado a partir dos desenhos reais.

Uma linha pode processar vários tamanhos de peças?

Sim, dentro da capacidade mecânica e elétrica do equipamento. Dependendo da diferença de tamanho, a mudança pode envolver ajuste ou substituição do indutor, fixação ou posicionamento de componentes junto com um programa de processo diferente.

Somente uma área selecionada da peça pode ser endurecida?

Sim. O aquecimento por indução é adequado para tratamento térmico localizado. A zona de endurecimento necessária deve ser claramente marcada no desenho para que o indutor, o movimento da peça e o arranjo de têmpera podem ser avaliados em conjunto.

A linha pode ser conectada a equipamentos de produção existentes?

Sim. Alimentação, descarga, interfaces mecânicas e comunicação de controle podem ser personalizadas após a revisão do fluxo de produção existente e do layout da fábrica.

Quais informações são necessárias para uma cotação?

A informação inicial mais útil é desenho da peça, material, dimensões, área de endurecimento, dureza da superfície, profundidade efetiva do caso e saída necessária. Fotos ou vídeos do processo de produção existente também são úteis quando o novo equipamento precisa ser conectado a uma linha existente.