Hệ thống sưởi cảm ứng để uốn kim loại: Khi nào và tại sao sử dụng hệ thống sưởi sơ bộ cục bộ

Cách gia nhiệt cảm ứng cục bộ hỗ trợ uốn mà không làm nóng toàn bộ phôi

sưởi cảm ứng có thể được sử dụng để làm nóng một vùng đã chọn của bộ phận kim loại trước hoặc trong khi uốn. Thay vì làm nóng toàn bộ phôi, quá trình tập trung nhiệt xung quanh khu vực sẽ được hình thành.

Hệ thống gia nhiệt chuẩn bị vật liệu để uốn; biến dạng thực tế vẫn được tạo ra bởi một máy ép, cánh tay uốn cong, cuộn hoặc thiết bị tạo hình khác.

1. Tại sao phải làm nóng kim loại trước khi uốn?

Nhiều bộ phận kim loại có thể uốn cong ở nhiệt độ phòng. Đối với một số ứng dụng, tuy nhiên, tăng độ dày phần, giảm bán kính uốn cong hoặc thay đổi tình trạng vật liệu có thể làm cho việc uốn nguội trở nên khó khăn hơn.

Hoạt động uốn có thể cần lực lớn hơn, trong khi biến dạng cục bộ có thể làm tăng nguy cơ nứt, lò xo hồi phục hoặc biến dạng không thể chấp nhận được.

Làm nóng khu vực uốn cong sẽ thay đổi phản ứng của vật liệu trong quá trình tạo hình. Trong các ứng dụng phù hợp, gia nhiệt cảm ứng trước khi uốn có thể giảm lực cần thiết để làm biến dạng bộ phận và mang lại điều kiện khả thi hơn xung quanh chỗ uốn cong.

Điều này đặc biệt liên quan đến tấm dày, các phần kết cấu nặng và các bộ phận khác mà việc tạo hình nguội trở nên khó khăn.

Ambrell, Ví dụ, đã ghi lại quá trình gia nhiệt cảm ứng của các tấm tháp thép trước khi uốn. Trong ứng dụng đó, tấm từ 6 cho 32 dày mm được gia nhiệt cục bộ trước khi thực hiện thao tác tạo hình riêng biệt.

Không cần làm nóng trước cho mỗi lần uốn cong. Cấp vật liệu, độ dày phần, bán kính uốn cong và các yêu cầu về chi tiết hoàn thiện vẫn quyết định liệu quy trình gia nhiệt có phù hợp hay không.

Vùng uốn nóng, với lực căng ở bề mặt bên ngoài và lực nén ở bề mặt bên trong.

2. Hệ thống sưởi cảm ứng cục bộ hỗ trợ quá trình uốn như thế nào

Đối với các ứng dụng uốn, Tính năng hữu ích của hệ thống sưởi cảm ứng là khả năng thiết lập một vùng được làm nóng xác định gần với khu vực được hình thành.

Một tấm phẳng có thể cần gia nhiệt dọc theo đường uốn cong. Một đường ống hoặc ống tròn có thể cần một dải nhiệt quanh chu vi của nó.. Một phần hình vuông hoặc hình chữ nhật có vấn đề phát nhiệt khác vì các mặt và các góc của nó không có cùng mối quan hệ với cuộn dây cảm ứng..

Trong uốn cảm ứng liên tục, vùng nóng thường được mô tả là dải nhiệt hay ban nhạc nóng.

Viện Ống Thép mô tả uốn cảm ứng của các phần kết cấu rỗng là việc chỉ gia nhiệt một đoạn ngắn của phần đó bằng một cuộn dây điện trước khi vùng được gia nhiệt đó đi qua quá trình uốn.

Do đó, mục tiêu không chỉ đơn giản là làm nóng phôi càng nhanh càng tốt.. Vị trí, chiều rộng và chiều sâu của vùng gia nhiệt cần phải phù hợp với phương pháp uốn cong và tạo hình.

3. Làm nóng sơ bộ cảm ứng và uốn cảm ứng là những vấn đề thiết bị khác nhau

Sự khác biệt này rất quan trọng khi lựa chọn thiết bị.

Với gia nhiệt cảm ứng trước khi uốn, hệ thống cảm ứng chủ yếu là nguồn nhiệt. Một nhà sản xuất có thể đã có một máy ép phù hợp, máy uốn cuộn hoặc máy tạo hình khác và chỉ cần gia nhiệt cục bộ được kiểm soát trước khi bộ phận bước vào hoạt động uốn.

Quá trình này có thể trông giống như:

Gia nhiệt trước cảm ứng → Thiết bị uốn hiện có → uốn xong

Một bộ hoàn chỉnh máy uốn cảm ứng thì khác. Gia nhiệt, chuyển động phôi và uốn cơ học được phối hợp như một phần của một hệ thống.

DHF, Ví dụ, sử dụng thuật ngữ máy uốn cảm ứng cho thiết bị được thiết kế để uốn ống, Dầm chữ I, góc độ, kênh, ống vuông và ống hình chữ nhật đồng thời kiểm soát hệ thống sưởi và làm mát của một phần hẹp.

Đối với các ứng dụng đường ống, uốn cong cảm ứng cũng là một thuật ngữ sản xuất được thiết lập. ASME B16.49 bao gồm các đường uốn ống thép do nhà máy sản xuất được sản xuất bằng quy trình uốn cảm ứng.

Do đó, một khách hàng cần gia nhiệt cục bộ cho máy ép hiện có không nhất thiết cần một máy uốn cảm ứng hoàn chỉnh.

Điều này cần được làm rõ trước khi cấp điện, tần số hoặc bố trí máy được chọn.

4. Những bộ phận nào có thể được làm nóng trước hoặc trong khi uốn?

Gia nhiệt cảm ứng có thể được xem xét cho các ứng dụng uốn khác nhau khi vùng tạo hình cần thiết có thể được gia nhiệt một cách có kiểm soát.

Các phôi điển hình có thể bao gồm:

Các phần kết cấu ống và rỗng là những ứng dụng uốn cảm ứng được thiết lập tốt. Viện Ống Thép thảo luận về uốn cảm ứng cùng với các phương pháp uốn khác cho HSS, trong khi các nhà sản xuất máy chuyên dụng cũng áp dụng quy trình này để định hình các phần kết cấu.

Không thể chọn thiết bị chỉ từ tên bộ phận. Một tấm thép dày, ống tròn và phần kết cấu hình chữ nhật đều có thể cần uốn nóng, nhưng độ sâu gia nhiệt yêu cầu của họ, hình dạng cuộn dây và xử lý phôi có thể rất khác nhau.

5. Uốn có cần lò sưởi cảm ứng tần số cao không?

Không nhất thiết.

Uốn cảm ứng tần số cao là một thuật ngữ công nghiệp hợp pháp, nhưng từ uốn cong bản thân nó không xác định được tần số hoạt động chính xác.

Lựa chọn tần số có liên quan đến độ sâu gia nhiệt cần thiết, hình học phôi, vật liệu, độ dày phần và sắp xếp cuộn dây.

Một ví dụ hữu ích là ứng dụng uốn thép tấm của Ambrell. Thử nghiệm được ghi lại đã sử dụng hệ thống cảm ứng 5–15 kHz hoạt động ở tốc độ xấp xỉ 13 kHz cho tấm thép giữa 6 và 32 mm.

Ứng dụng đó không nên được coi là đề xuất tần số phổ quát. Nó chỉ đơn giản cho thấy lý do tại sao chỉ định “tần số cao” trước khi đánh giá phôi có thể gây hiểu nhầm.

Đối với dự án uốn, trình tự tốt hơn là xác định phần được làm nóng trước, sau đó chọn dải công suất và tần số phù hợp.

6. Vùng làm nóng phải khớp với đường uốn cong

Thiết kế cuộn dây trở nên đặc biệt quan trọng vì các hình dạng phôi khác nhau đòi hỏi các kiểu gia nhiệt khác nhau.

Đối với một tấm thép, quá trình này có thể cần phải thiết lập một dải được làm nóng dọc theo đường uốn cong dự định.

Đối với một ống tròn, dải được gia nhiệt có thể cần phải mở rộng xung quanh chu vi để phần uốn đạt được điều kiện nhiệt yêu cầu.

Đối với phần hình vuông hoặc hình chữ nhật, mối quan hệ giữa cuộn dây, các mặt và góc phẳng trở nên phức tạp hơn. Các góc có thể phản ứng khác với các mặt rộng, vì vậy cuộn cảm không thể được coi đơn giản như một phiên bản lớn hơn của cuộn dây ống tròn.

Vùng gia nhiệt cần thiết cũng phải tuân theo quy trình uốn. Một bộ phận cố định được gia nhiệt trước khi ép yêu cầu một sự sắp xếp khác với bộ phận chuyển động liên tục qua cuộn dây trong khi quá trình uốn diễn ra..

Đây là lý do tại sao cuộn dây đa năng hiếm khi là điểm khởi đầu cho một dự án chấn công nghiệp. Cuộn cảm nên được phát triển xung quanh mặt cắt thực tế, vị trí uốn cong và chuyển động cần thiết.

7. Gia nhiệt giúp ích cho quá trình nhưng không loại bỏ các khuyết tật uốn

Gia nhiệt cảm ứng có thể thay đổi trạng thái nhiệt của vật liệu, nhưng nó không loại bỏ được tác động cơ học của việc uốn cong.

Tùy thuộc vào bộ phận và quy trình, vấn đề vẫn có thể bao gồm:

Đối với ống và ống, những lo ngại khác có thể bao gồm việc làm mỏng tường ở bên ngoài khúc cua, tường dày lên hoặc nhăn ở bên trong, và mất độ tròn.

Điều kiện gia nhiệt chỉ là một phần của quá trình. Bán kính uốn cong, điều kiện vật chất, dụng cụ, trình tự hỗ trợ và tạo hình cơ học vẫn ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng.

Đây cũng là lý do tại sao không nên sử dụng việc tăng công suất gia nhiệt làm phản ứng tự động đối với khuyết tật uốn cong.. Nguyên nhân có thể nằm ở thiết lập khuôn chứ không phải ở nguồn nhiệt.

Phần đã hoàn thành, thay vì chỉ có máy sưởi, nên được sử dụng để đánh giá liệu quy trình có phù hợp hay không.

Các khuyết tật thường gặp vẫn có thể xảy ra trong quá trình uốn kim loại, ngay cả với việc gia nhiệt trước cục bộ.

8. Gia nhiệt cảm ứng hoặc gia nhiệt ngọn lửa trước khi uốn?

Ngọn lửa sưởi ấm cũng được sử dụng để uốn nóng cục bộ và vẫn có tính thực tế trong một số công việc chế tạo.

Đối với các bộ phận thường xuyên, công việc hiện trường hoặc các thành phần rất lớn và không đều, mỏ hàn có thể mang lại sự linh hoạt hữu ích mà không cần dụng cụ cảm ứng chuyên dụng.

Hệ thống sưởi cảm ứng trở nên hấp dẫn hơn khi quá trình được lặp lại và nhà sản xuất cần kiểm soát tốt hơn vị trí và cách thức bộ phận được làm nóng.

Những cân nhắc liên quan bao gồm:

Do đó, việc so sánh nên dựa trên vấn đề sản xuất chứ không chỉ dựa trên nguồn nhiệt..

Đối với công việc chế tạo một lần, sưởi ấm cảm ứng có thể thêm sự phức tạp không cần thiết. Đối với sản xuất lặp lại yêu cầu vùng gia nhiệt xác định và vận hành máy phối hợp, nó có thể dễ dàng hơn để tích hợp vào quá trình.

9. Những thông tin cần thiết trước khi lựa chọn một hệ thống?

Đề xuất thiết bị hữu ích bắt đầu từ khúc cua và phương pháp sản xuất hiện có.

Thông tin có liên quan nhất bao gồm:

Một câu hỏi cần được trả lời sớm:

Bạn có cần một hệ thống gia nhiệt cảm ứng cho máy uốn hiện có không, hoặc một hệ thống uốn cảm ứng hoàn chỉnh?

Đó là những dự án thiết bị khác nhau.

Đối với dây chuyền ép hoặc tạo hình hiện có, giải pháp có thể bao gồm chủ yếu là nguồn cảm ứng, máy biến áp phù hợp, cuộn cảm tùy chỉnh, giám sát nhiệt độ và bố trí vị trí phôi cần thiết.

Nếu quá trình gia nhiệt và uốn phải diễn ra liên tục như một quá trình phối hợp, hệ thống cấp liệu và uốn cơ học cũng trở thành một phần của thiết kế máy.

Sau đó, thiết bị có thể được đánh giá theo thứ tự sau:

Yêu cầu phôi và uốn cong → Vùng nóng → Quá trình gia nhiệt → Cuộn cảm → Công suất và tần số → Tích hợp với thiết bị uốn

Điều này giữ cho việc lựa chọn thiết bị gắn liền với yêu cầu tạo hình thực tế thay vì bắt đầu từ công suất hoặc tần số máy cố định.

Đầu vào phôi chính và quy trình để chọn hệ thống gia nhiệt uốn.

---

Bấm vào một câu hỏi để mở rộng câu trả lời.

Liệu gia nhiệt cảm ứng có làm cong kim loại không?

KHÔNG. Hệ thống cảm ứng chỉ làm nóng một vùng đã chọn trước hoặc trong quá trình tạo hình. Biến dạng thực tế được tạo ra bởi lực ép, máy uốn cuộn hoặc thiết bị tạo hình khác.

Tần số nào được sử dụng để uốn cảm ứng?

Không có tần số duy nhất. Nó phụ thuộc vào hình dạng phôi, độ dày phần và độ sâu gia nhiệt cần thiết. Một ví dụ về tấm thép được ghi lại đã sử dụng hệ thống 5–15 kHz ở khoảng 13 kHz, nhưng đó không phải là một bối cảnh chung.

Tôi có cần một máy uốn cảm ứng hoàn chỉnh không, hoặc chỉ là một lò sưởi?

Nếu bạn đã có máy uốn ép hoặc cuộn, bạn có thể chỉ cần một trạm sưởi ấm được kiểm soát. Cần có máy uốn cảm ứng hoàn chỉnh khi gia nhiệt, chuyển động và uốn cơ học phải được phối hợp trong một hệ thống.

Việc làm nóng trước có loại bỏ các khuyết tật uốn không?

KHÔNG. Gia nhiệt cải thiện điều kiện tạo hình nhưng không loại bỏ được các khuyết tật cơ học như nứt, lò xo hoặc tường mỏng. Bán kính uốn cong, trình tự gia công và tạo hình vẫn còn quan trọng.