Làm nguội cảm ứng là một quá trình làm nguội sử dụng hiệu ứng nhiệt được tạo ra bởi dòng điện cảm ứng đi qua vật rèn để làm nóng bề mặt và phần cục bộ của vật rèn đến nhiệt độ làm nguội, sau đó làm nguội nhanh. Trong quá trình dập tắt, vật rèn được đặt trong cảm biến vị trí bằng đồng và nối với dòng điện xoay chiều có tần số cố định để tạo ra cảm ứng điện từ, dẫn đến dòng điện cảm ứng trên bề mặt vật rèn ngược chiều với dòng điện trong cuộn dây cảm ứng. Vòng khép kín được hình thành bởi dòng điện cảm ứng này dọc theo bề mặt vật rèn được gọi là dòng điện xoáy. Dưới tác dụng của dòng điện xoáy và lực cản của chính vật rèn, năng lượng điện trên bề mặt vật rèn được chuyển thành nhiệt năng, khiến bề mặt vật rèn nhanh chóng nóng lên đến mức tôi tràn, sau đó quá trình rèn diễn ra ngay lập tức và nhanh chóng. được làm lạnh để đạt được mục đích làm nguội bề mặt.
Lý do dòng điện xoáy có thể làm nóng bề mặt được xác định bởi đặc tính phân bố của dòng điện xoay chiều trong dây dẫn. Những đặc điểm này bao gồm:
- Hiệu ứng da:
Khi dòng điện một chiều (DC) đi qua dây dẫn, mật độ dòng điện đồng đều trên tiết diện của dây dẫn. Tuy nhiên, khi dòng điện xoay chiều (AC) đi qua, sự phân bố dòng điện trên tiết diện dây dẫn không đồng đều. Mật độ dòng điện cao hơn trên bề mặt dây dẫn và thấp hơn ở giữa, với mật độ dòng điện giảm theo cấp số nhân từ bề mặt đến tâm. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng da của AC. Tần số của AC càng cao thì hiệu ứng da càng rõ rệt. Làm nguội bằng nhiệt cảm ứng sử dụng đặc tính này để đạt được hiệu quả mong muốn.
- Hiệu ứng lân cận:
Khi hai dây dẫn liền kề chạy qua dòng điện, nếu cùng chiều dòng điện thì điện thế ngược cảm ứng ở phía bên cạnh của hai dây dẫn là lớn nhất do sự tương tác của từ trường xen kẽ do chúng tạo ra và dòng điện được dẫn tới mặt ngoài của dây dẫn. Ngược lại, khi dòng điện ngược chiều nhau, dòng điện được dẫn sang phía liền kề của hai dây dẫn, tức là dòng chảy bên trong, hiện tượng này được gọi là hiệu ứng lân cận.
Trong quá trình gia nhiệt cảm ứng, dòng điện cảm ứng trên vật rèn luôn ngược chiều với dòng điện trong vòng cảm ứng nên dòng điện trên vòng cảm ứng tập trung vào dòng chảy bên trong, còn dòng điện trên vật rèn được nung nóng nằm trong vòng cảm ứng. tập trung trên bề mặt, là kết quả của hiệu ứng lân cận và hiệu ứng da chồng lên nhau.
Dưới tác dụng của hiệu ứng lân cận, sự phân bố dòng điện cảm ứng trên bề mặt vật rèn chỉ đồng đều khi khe hở giữa cuộn dây cảm ứng và vật rèn bằng nhau. Do đó, quá trình rèn phải được quay liên tục trong quá trình gia nhiệt cảm ứng để loại bỏ hoặc giảm bớt sự không đồng đều về nhiệt do khe hở không đồng đều gây ra, để có được lớp gia nhiệt đồng đều.
Ngoài ra, do hiệu ứng lân cận nên hình dạng của vùng được gia nhiệt trên vật rèn luôn giống với hình dạng của cuộn dây cảm ứng. Vì vậy, khi chế tạo cuộn dây cảm ứng, cần phải làm cho hình dạng của nó giống với hình dạng của vùng gia nhiệt của vật rèn để đạt được hiệu quả làm nóng tốt hơn.
- Hiệu ứng tuần hoàn:
Khi dòng điện xoay chiều đi qua dây dẫn hình vòng hoặc xoắn ốc, do tác dụng của từ trường xoay chiều nên mật độ dòng điện ở mặt ngoài dây dẫn giảm do suất điện động ngược tự cảm tăng, còn mặt trong của dây dẫn vòng đạt được mật độ dòng điện cao nhất. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng tuần hoàn.
Hiệu ứng tuần hoàn có thể cải thiện hiệu suất và tốc độ gia nhiệt khi làm nóng bề mặt bên ngoài của chi tiết rèn. Tuy nhiên, việc làm nóng các lỗ bên trong lại bất lợi vì hiệu ứng tuần hoàn làm cho dòng điện trong cuộn cảm di chuyển ra khỏi bề mặt của chi tiết rèn, dẫn đến hiệu suất gia nhiệt giảm đáng kể và tốc độ gia nhiệt chậm hơn. Vì vậy, cần lắp đặt vật liệu từ tính có độ thấm cao trên cuộn cảm để nâng cao hiệu quả sưởi ấm.
Tỷ lệ giữa chiều cao trục của cuộn cảm với đường kính của vòng càng lớn thì hiệu ứng tuần hoàn càng rõ rệt. Vì vậy, mặt cắt ngang của cuộn cảm tốt nhất là hình chữ nhật; hình chữ nhật tốt hơn hình vuông và hình tròn là xấu nhất và nên tránh càng nhiều càng tốt
- Hiệu ứng góc sắc nét:
Khi các bộ phận nhô ra có góc nhọn, cạnh sắc và bán kính cong nhỏ được làm nóng trong cảm biến, ngay cả khi khoảng cách giữa cảm biến và vật rèn bằng nhau thì mật độ đường sức từ qua các góc nhọn và phần nhô ra của vật rèn sẽ lớn hơn , mật độ dòng điện cảm ứng lớn hơn, tốc độ gia nhiệt nhanh, nhiệt tập trung cao sẽ khiến các bộ phận này quá nóng, thậm chí bị cháy. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng Góc sắc nét.
Để tránh hiệu ứng Góc nhọn, khi thiết kế cảm biến, phải tăng khoảng cách giữa cảm biến và Góc nhọn hoặc phần lồi của vật rèn một cách thích hợp để giảm nồng độ của đường lực từ ở đó, sao cho tốc độ gia nhiệt và nhiệt độ rèn ở mọi nơi càng đồng đều càng tốt. Các góc nhọn và phần nhô ra của vật rèn cũng có thể được thay đổi thành góc chân hoặc vát để có thể đạt được hiệu quả tương tự.
Để biết thêm thông tin, tôi khuyến khích bạn truy cập trang web của chúng tôi tại
Nếu điều này nghe có vẻ thú vị hoặc bạn muốn tìm hiểu thêm, vui lòng cho tôi biết thời gian rảnh của bạn để chúng tôi có thể sắp xếp thời gian phù hợp để chúng ta kết nối và chia sẻ thêm thông tin? Đừng ngần ngại gửi email tớidella@welongchina.com.
Cảm ơn bạn trước.
Thời gian đăng: 24-07-2024
