Lielo zobratu augstas kvalitātes sacietēšanas pa zobam sasniegšana ar indukcijas sildīšanu
Apstrādes rūpniecībā lielajiem zobratiem ir izšķiroša nozīme dažādos lietojumos, piemēram, smagajās mašīnās, vēja turbīnās un rūpnieciskajās iekārtās. Lai nodrošinātu to izturību un veiktspēju, zobrata zobiem ir obligāti jāpiemēro sacietēšanas process. Viena no efektīvākajām metodēm, lai panāktu sacietēšanu pa zobam lielos pārnesumos, ir indukcijas karsēšana.
Indukcijas apkure ir process, kurā tiek izmantota elektromagnētiskā indukcija, lai ātri uzsildītu zobrata zobu virsmu. Pieliekot spolii augstfrekvences maiņstrāvu, tiek ģenerēts magnētiskais lauks, kas izraisa virpuļstrāvas zobrata zoba virsmā. Šīs virpuļstrāvas rada lokālu karsēšanu, ļaujot precīzi un kontrolēti sacietēt katru atsevišķu zobu.
Zobu pie zoba rūdīšana, izmantojot indukcijas sildīšanu, piedāvā vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar citām rūdīšanas metodēm. Pirmkārt, tas nodrošina vienmērīgu cietības sadalījumu pa zobratu zobiem, kā rezultātā uzlabojas nodilumizturība un nestspēja. Tas ir īpaši svarīgi lieliem pārnesumiem, kas ir pakļauti lielai slodzei un skarbiem ekspluatācijas apstākļiem.
Otrkārt, indukcijas sildīšana nodrošina selektīvu rūdīšanu, kas nozīmē, ka tiek uzkarsēti tikai zobrata zobi, bet pārējais zobrats paliek relatīvi neskarts. Tas samazina deformācijas vai deformācijas risku, kas var rasties, izmantojot citas termiskās apstrādes metodes, kas ietver visa pārnesuma sildīšanu. Precīza karsēšanas procesa kontrole ļauj veikt mērķtiecīgu sacietēšanu, kā rezultātā tiek iegūts augstas kvalitātes, izmēru ziņā stabils pārnesums.
Indukcijas sacietēšana mazo, vidējo un liela izmēra zobratu griešana tiek veikta, izmantojot zobu pa zoba tehniku vai apņemšanas metodi. Atkarībā no zobrata izmēra, nepieciešamās cietības shēmas un ģeometrijas zobrati tiek rūdīti ar indukcijas rūdījumu, visu zobratu apvelkot ar spoli (tā sauktā “zobu rūdīšana”), vai lielākiem zobratiem karsējot “zobu pa zobam”. , kur var sasniegt precīzāku sacietēšanas rezultātu, lai gan process ir daudz lēnāks.
Lielo zobratu rūdīšana pa zobiem
Zobu pa zoba metodi var veikt ar divām alternatīvām metodēm:
“Tip-by-tip” izmanto viena kadra sildīšanas vai skenēšanas režīmu, induktors apņem viena zoba korpusu. Šo metodi izmanto reti, jo tā nenodrošina nepieciešamo nogurumu un triecienizturību.
Populārāka cietēšanas metode “atstarpe pēc atstarpes” izmanto tikai skenēšanas režīmu. Tas prasa, lai induktors būtu simetriski novietots starp diviem blakus esošo zobu sāniem. Induktora skenēšanas ātrums parasti ir robežās no 6 mm/s līdz 9 mm/s.
Tiek izmantotas divas skenēšanas metodes:
– induktors ir nekustīgs un zobrats ir kustīgs
- zobrats ir stacionārs un induktors ir kustīgs (populārāks, ja tiek rūdīti liela izmēra zobrati)
Indukcijas cietināšanas induktors
Induktora ģeometrija ir atkarīga no zobu formas un nepieciešamās cietības modeļa. Induktorus var konstruēt tā, lai sildītu tikai zoba sakni un/vai sānu, atstājot galu un zoba serdi mīkstu, izturīgu un elastīgu.
Simulācija palīdz novērst pārkaršanu
Izstrādājot zobratu sacietēšanas procesus, īpaša uzmanība jāpievērš elektromagnētiskajiem gala/malas efektiem un spējai nodrošināt vajadzīgo zīmējumu zobrata gala zonās.
Skenējot zobrata zobu, temperatūra tiek sadalīta zobrata saknēs un sānos diezgan vienmērīgi. Tajā pašā laikā, tā kā virpuļstrāva veic atgriešanās ceļu caur sāniem un jo īpaši caur zoba galu, ir jārūpējas, lai novērstu zobu galu reģionu pārkaršanu, jo īpaši skenēšanas sacietēšanas sākumā un beigās. . Simulācija var palīdzēt novērst šīs nevēlamās sekas pirms procesa izstrādes.
Simulācijas piemērs
Skenēšanas zobs pa zobam zobrata rūdīšanas korpuss pie 12 kHz.
Smidzināšanas dzesēšana ir arī simulēta, bet nav redzama rezultātu attēlos. Dzesēšanas efekts tiek pielietots divu zobu augšējai un sānu virsmai, kā arī dzesēšanas zona tiek pārvietota aiz induktora.
3D rūdīts profils pelēkā krāsā:
2D rūdīta profila vertikālā šķēle: CENOS ļauj viegli vizualizēt, kā rūdītais profils kļūst dziļāks, ja jauda netiek samazināta vai izslēgta tuvojoties pārnesuma beigām. 
Pārnesuma strāvas blīvums:
Turklāt indukcijas apkure nodrošina ātrus sildīšanas un dzesēšanas ātrumus, samazinot kopējo apstrādes laiku salīdzinājumā ar parastajām metodēm. Tas ir īpaši izdevīgi lieliem pārnesumiem, jo palīdz uzlabot ražošanas efektivitāti un samazināt izmaksas.
Lai panāktu lielu zobratu sacietēšanu, izmantojot indukcijas sildīšanu, ir nepieciešams specializēts aprīkojums. Indukcijas apkures sistēma parasti sastāv no barošanas avota, spoles vai induktora un dzesēšanas sistēmas. Pārnesums ir novietots spolē, un tiek aktivizēts barošanas avots, lai radītu nepieciešamo siltumu. Procesa parametri, piemēram, jauda, frekvence un sildīšanas laiks, tiek rūpīgi kontrolēti, lai sasniegtu vēlamo cietības profilu.
Noslēgumā jāsaka, ka lielu zobratu rūdīšana, izmantojot indukcijas sildīšanu, ir ļoti efektīva un iedarbīga metode. Tas nodrošina vienmērīgu cietības sadalījumu, selektīvu sacietēšanu un ātru apstrādes laiku, kā rezultātā tiek iegūti augstas kvalitātes, izturīgi zobrati. Ja esat iesaistīts lielu zobratu ražošanā, apsverot indukcijas sildīšanas ieviešanu, lai sacietētu pa zobam, tas var ievērojami uzlabot jūsu izstrādājumu veiktspēju un ilgmūžību.
