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埃馬克：感應加熱節拍時間更短、工藝可靠性更高

2019-8-5 來源：埃馬克作（zuò）者：-

更快、更精確（què）、更高效——感應加熱憑借這些優勢，已征服了多個應用領域。該工藝具有易於（yú）集成、生產率高且能耗低（dī）等特點，例如，在焊接和熱套裝配前的加熱工藝，淬火的硬化工（gōng）藝或樹脂浸漆預熱工藝，感應加熱都能充分發揮其典型優勢。EMAG eldec 的專家們對這些優（yōu）勢了如指掌：30多年來，公司一直致力於（yú）設計研發高（gāo）品質（zhì）、耐用型感應加熱電源。如（rú）今，這家公司的專家們正利（lì）用低頻技術（shù） (LF) 擴展（zhǎn）其產（chǎn）品範圍。多項具體應用實（shí）例表明：工藝可受（shòu）益於更短的節拍時間以（yǐ）及更高的可重（chóng）複性。

Dirk Schlesselmann，eldec 公司應用技術研發部副經理。

焊接和熱套裝配工藝對於汽車製造尤其（qí）具有挑戰性，因為必須以較短的節拍時（shí）間完成大量工件的加工，並且在加（jiā）工時不得造成材料（liào）結（jié）構過度改變-這就是為什麽感應加熱通常是相互關聯的整個工藝流程中（zhōng）不（bú）可或缺的一個部分。使用（yòng）這項技術可以非常快（kuài）速地使部件（jiàn）達到（dào）工藝所需的加工（gōng）溫度。達（dá）到加（jiā）工溫度之後（hòu）便可以立即開始主要加工工藝。當然，部（bù）件不可過熱，不（bú）可出現硬度降低、氧化或變形等（děng）現（xiàn）象。

低頻技術在試驗中大放異彩

eldec技術中心（xīn）的（de）應用實例證明了EMAG eldec低頻感應電源 (LF) 在（zài）此方麵所具（jù）備的優（yōu）勢：目標是（shì）將一個簡單的齒圈（類似於齒輪）加熱到200 攝氏度至370 攝氏度之間的溫度，並盡可能達到較（jiào）短的節拍時間和工藝可靠（kào）性。為此，專家們借（jiè）助數值計算，將低頻感應加熱與典型的中頻（pín）感應加熱進行了比較。結果顯而易見：

eldec 感應技術的典型（xíng）應用：須將齒圈加熱到最低200 度至最高（gāo）370 度的溫度。

兩（liǎng）種溫度分布——分別在五秒（miǎo）的加工時間後：使用2 kHz（左圖）時（shí），齒圈顯示（shì）達到所需的（de）溫度200 攝氏度——紅色表示：達到目（mù）標溫（wēn）度。沒有超過允許的最（zuì）高溫度（dù）370 攝氏度。使用12.5 kHz（右（yòu）圖）時，最高溫度必須提升到420 度（dù）——灰（huī）色表示：超（chāo）過最高（gāo）溫度（dù）。

. 使用2 kHz 低頻、過程（chéng）持續時間為五秒時，整個齒圈都已達到所需的最低溫（wēn）度200 攝氏（shì）度（見圖）。

 . 如果（guǒ）使（shǐ）用12.5 kHz 中（zhōng）頻，則允許的最高溫度必須提升到420 攝氏度（dù）。否則（zé），在（zài）規定的五秒內，整個（gè）齒圈中無法（fǎ）達到200 攝氏度（dù）的最低溫（wēn）度。但此時，不得再提高最高溫度（dù）。

. 或者，在（zài）使用中頻時也可以延長過程持續時間。此時，需（xū）要8.5秒的加（jiā）熱時間才能實現所需的溫度（dù）分（fèn）布（在不超過（guò）最高溫度的（de）情況下）。

體積內快速加熱

“采用試錯方式時，我（wǒ）們會製造一台感應器，進行測試，然後再重（chóng）新設計；與這種方法相比（bǐ），使用數值計算可以更精（jīng）確、更快（kuài）速地（dì）設計出所需的過程。這（zhè）些結果可以很好地轉化為實踐應（yīng）用，並能非（fēi）常清楚地證明低頻技術所帶來的優勢，”eldec 公司應用（yòng）技術研發部副經（jīng）理（lǐ）Dirk Schlesselmann 解釋說，“低頻加熱的速度更快，因為磁場（chǎng）能（néng）夠更深（shēn）地穿透到部件中。因此，與中頻技術相比，我們能顯（xiǎn）著縮（suō）短節拍時間，此外還能（néng）更容易地保持在所需溫度過程範圍內，並降低過熱的風險。還有很重要的一點就是（shì），出現的（de）溫度梯度更小。

這意味著，部（bù）件裂開的風險更小。”在此背景下，EMAGeldec 的感應技術專家們可以提供多種采（cǎi）用低頻技術的感應電源（功率（lǜ）：50 至500 kW，頻率範圍：2 至8 kHz）。這項技術可應用的範圍（wéi）極廣：例如，在預熱傳動齒輪以進行焊接、熱套裝（zhuāng）配電動機外殼中的定子、浸漆（qī）定子或淬火後回火時（shí），這項技術應（yīng）用具有很大的益處。“原則（zé）上，若要在較短節拍時間內對體積內的任何（hé）地方進行加（jiā）熱，便可以使用低頻技術。我們的低（dī）頻感應（yīng）電源不僅可確保更快的流程，而且還可以（yǐ）實現高的工藝（yì）可靠性。此外（wài），設備所（suǒ）采用的（de）尖端技術也為其錦上添花。這些設備采用IGBT晶體管技術，其效率超過（guò）90 %，且能精確計量能量。我（wǒ）們希望能（néng）夠立即將這些低頻領域（yù）的優勢有針對（duì）性地推向市場。”

使用低頻2 kHz（左圖（tú））時，磁場（chǎng）能夠更（gèng）深地穿透到部件（jiàn）中（右（yòu）圖（tú）：使用中頻（pín）12.5 kHz 時（shí））。

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