İndüksiyonla Isıtma: Bilmek İstediğiniz, Ama Sormaya Cesaret Edemediğiniz Her Şey (Kasım 2016)

Ayın Sorusu:Birkaç yıldır, 30 kHz’lik bir makine kullanarak sertleştirilmiş nispeten düz şaftları tarıyoruz. Yeni bileşenimizde 4,8 mm’lik bir radyal basamak (keskin omuz) bulunuyor ve bunu tarama yoluyla sertleştirmeye çalıştığımızda eridi. Tek atımlı bir indüktörün omuzdaki aşırı ısınmayı azaltabileceğini ve yine de yeterli sertleştirme sağlayabileceğini duyduk, bu nedenle yerel bir bobin üreticisinden bizim için bir tane yapmasını istedik. Köşelerde aşırı ısınma azaldı, ancak şimdi su verme işlemi tamamlanmış bileşenin çevresinde 4-6 HRC'lik bir yüzey sertliği farkı oluşuyor. Tarama sertleştirme yönteminde böyle bir sorun yaşamamıştık. Bu sorunu nasıl çözebiliriz?

Cevap:Uygun birindüktör/söndürme tasarımı ve uygun bir proses reçetesi, şaftın çevresi boyunca bu kadar geniş bir sertlik dağılımına yol açmamalıdır. Bir dizi olası neden mevcuttur; bunlardan en yaygın olan ikisi burada ele alınmaktadır.

1. Isıya bağlı faktör.Tarama bobinlerinde, indüklenen girdap akımı dairesel bir akış gösterir ve ısıtma süresinin herhangi bir anında çok homojen bir sıcaklık dağılımı sağlar. Bobin uçlarının manyetik akı kenar bölgelerinde yalnızca küçük ısı değişimleri meydana gelir. Parçanın dönmesi bu etkiyi (pratik olarak) ihmal edilebilir hale getirir ve normalde çok homojen bir sıcaklık dağılımı sağlar (yarıklar, kama yuvaları, delikler ve benzeri geometrik süreksizliklerin olmadığı varsayılırsa). Tarama indüktörlerinden farklı olarak, tek atımlı indüktörlerin çoğu, çevresel akım yerine ağırlıklı olarak eksenel bir girdap akımı üretir. Bu nedenle, ısıtma süresi nispeten kısaysa, bobinin ısıtma yüzeyi darsa ve dönme hızı yetersizse, su verme uygulandığı anda fark edilebilir, düzgün olmayan bir çevresel sıcaklık dağılımı ortaya çıkabilir.Çözüm:Tek seferlik ısıtma sırasında dönme hızınınartırılmasıbu sorunu çözebilir. Serpantin tipi bir indüktörün kullanılması da başka bir seçenektir.
2. Söndürmeyle ilgili faktör.MIQ bobinleri genellikle taramalı sertleştirme işleminde kullanılır ve normalde yeterince homojen bir çevresel söndürme sağlar. Taramalı sertleştirmede kullanılan söndürme halkaları/varilleri/takipçileri de makul derecede homojen bir söndürme sağlar. Tek atımlı bir indüktör kullanıldığında, püskürtmeli söndürme için^360oerişim sağlamada engeller ortaya çıkabilir. Bazı durumlarda, su verme işlemi tek taraftan yapılır ve östenitlenmiş yüzeyin yalnızca^{90o-120o'sını}kaplar. Bu durum, çevresi boyunca kayda değer bir sertlik sapmasına yol açabilir.Çözüm:Su verme cihazını yeniden tasarlayarak mümkün olduğunca geniş bir yüzeyi kaplamaya çalışın. Ayrıca, su verme sırasında dönme hızını değiştirmeyi deneyin (örneğin, %25 artırıp ardından %25 azaltın) ve sonuçları karşılaştırın. Hem yetersiz hem de aşırı dönme, çevresel su verme düzensizliğine yol açabilir.

Dr. Valery Rudnev, FASM
Bilim ve Teknoloji Direktörü
Inductoheat Inc
www.inductoheat.com