誘導ろう付けコイルの選択と設計
誘導ろう付け コイルの選択は、次のようないくつかの要因によって決まります。
- パーツとジョイントの形状とサイズ: 均一かつ効率的な加熱を確保するために、コイルは部品と接合部の形状にできるだけ一致する必要があります。 また、部品の過熱や歪みを防ぐために、コイルはジョイントの一部ではない加熱領域を避ける必要があります。
- 部品とフィラーメタルの材質と厚さ: コイルは、部品とフィラーメタルを加熱するために最適な周波数と電力を生成するように設計する必要があります。 材料が異なれば導電率と透磁率も異なり、誘導加熱に対する反応に影響します。 厚い部品はより低い周波数とより高い電力を必要とし、薄い部品はより高い周波数とより低い電力を必要とします。
- ろう付け温度とろう付け時間： コイルは、部品とフィラーメタルに望ましいろう付け温度と時間を達成するように設計する必要があります。 ろう付け温度は通常、溶加材の融点よりわずかに高く、ろう付け時間は接合部のサイズと形状、部品の加熱速度と冷却速度によって異なります。
一般的な誘導ろう付けコイルのタイプには次のようなものがあります。
- ソレノイドコイル: これらは、マンドレルの周りに巻かれた銅管で構成される単純なコイルです。 パイプ、チューブ、ロッドなどの円筒状または管状の部品のろう付けに適しています。
- パンケーキコイル: これらは、円形または楕円形の銅管を XNUMX 回以上巻いたフラット コイルです。 プレート、シート、リングなどの平面または曲面部品のろう付けに適しています。
- ヘアピンコイル: これらは、U 字型の曲げによって接続された XNUMX つの平行な脚で構成されるコイルです。 超硬チップやブレードなど、狭いギャップやスロットを持つ部品のろう付けに適しています。
- マルチターンコイル: これらは、らせん状、らせん状、同心円状など、さまざまな形状に配置された銅管を数回巻いて構成されたコイルです。 バルブ、継手、アセンブリなどの複雑な部品や不規則な部品のろう付けに適しています。
高周波焼き入れコイルの選定と設計
高周波焼入れ コイルの設計は、部品の望ましい硬化深さ、パターン、品質を達成するために非常に重要です。 誘導コイルは、部品の形状、サイズ、材質、および必要な周波数、電力、加熱時間に合わせて設計する必要があります。 高周波焼入れコイルを設計する際に考慮すべき要素は次のとおりです。
- 部品の形状とサイズ、および硬化ゾーン: 均一で効率的な加熱を確保するために、コイルは部品の形状と硬化ゾーンにできる限り一致する必要があります。 また、部品の過熱や歪みを防ぐために、コイルは硬化ゾーンの一部ではない加熱領域を避ける必要があります。
- パーツの材質と厚みは以下の通りです。 コイルは、部品の加熱に最適な周波数と電力を生成するように設計する必要があります。 材料が異なれば導電率と透磁率も異なり、誘導加熱に対する反応に影響します。 厚い部品はより低い周波数とより高い電力を必要とし、薄い部品はより高い周波数とより低い電力を必要とします。
- 硬化温度と時間： コイルは、部品に望ましい硬化温度と時間を達成できるように設計する必要があります。 硬化温度は通常、鋼のオーステナイト化温度よりわずかに高く、硬化時間は硬化ゾーンのサイズと形状、部品の加熱速度と冷却速度によって異なります。
高周波焼入れコイルの一般的なタイプは次のとおりです。
- ソレノイドコイル: これらは、マンドレルの周りに巻かれた銅管で構成される単純なコイルです。 シャフト、ロッド、ピンなどの円筒状または管状の部品の硬化に適しています。
- パンケーキコイル: これらは、円形または楕円形の銅管を XNUMX 回以上巻いたフラット コイルです。 ギア、リング、ディスクなどの平らな部品や湾曲した部品の硬化に適しています。
- ヘアピンコイル: これらは、U 字型の曲げによって接続された XNUMX つの平行な脚で構成されるコイルです。 スプラインや歯などの狭い隙間や溝のある部品の焼き入れに適しています。
- マルチターンコイル: これらは、らせん状、らせん状、同心円状など、さまざまな形状に配置された銅管を数回巻いて構成されたコイルです。 カムシャフト、クランクシャフト、バルブなどの複雑な部品や不規則な部品の硬化に適しています。
誘導加熱コイルの選択と設計
誘導加熱 コイルの設計は、コイルによって生成される電磁場によってワークピースがどの程度効果的かつ効率的に加熱されるかを決定するため、誘導加熱の重要な側面です。 誘導コイルは、ワークピースの形状、サイズ、材質、および希望する加熱パターン、周波数、電力に適合するように設計する必要があります。 誘導加熱コイルを選択する際に考慮すべき要素は次のとおりです。
- コイルに対する部品の動き: コイルは、部品が静止しているか、回転しているか、コンベアに沿って移動しているかに関係なく、部品の動きに対応できる必要があります。 また、コイルは、アーク放電や短絡を引き起こす可能性のある部品やその他の金属物体との接触を避ける必要があります。
- 周波数: コイル内の交流の周波数は、ワークピースの加熱の深さと均一性に影響します。 周波数が高くなるとより多くの表面加熱が生成され、周波数が低くなるとより深い加熱が生成されます。 周波数は、ワーク材料の導電率と透磁率にも依存します。
- 結合距離：結合距離はコイルとワークの隙間です。 ギャップが小さいと磁場が強くなり加熱が速くなりますが、アーク放電や過熱のリスクも高まります。 ギャップが大きいと加熱効率が低下し、より多くの電力が必要になりますが、部品の移動と冷却のためのクリアランスも大きくなります。
- 統一性 : コイルは、ワークピース全体に均一な加熱パターンを生成し、部品の品質や性能に影響を与える可能性のあるホットスポットやコールドエリアを避けるように設計する必要があります。 コイルの形状、サイズ、巻き数、およびワークピースに対する位置はすべて、加熱の均一性に影響します。
- ソレノイド: ソレノイドは、マンドレルの周りに巻かれた銅管で構成される単純なコイル形状です。 ソレノイドは通常、ろう付け、焼きなまし、硬化など、円筒形または管状の部品に沿って加熱する必要がある誘導加熱用途に使用されます。