Επίτευξη υψηλής ποιότητας δόντι προς δόντι σκλήρυνση μεγάλων γραναζιών με επαγωγική θέρμανση
Στη μεταποιητική βιομηχανία, τα μεγάλα γρανάζια διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο σε διάφορες εφαρμογές όπως βαριά μηχανήματα, ανεμογεννήτριες και βιομηχανικό εξοπλισμό. Για να εξασφαλιστεί η αντοχή και η απόδοσή τους, είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί μια διαδικασία σκλήρυνσης στα δόντια του γραναζιού. Μία από τις πιο αποτελεσματικές μεθόδους για την επίτευξη σκλήρυνσης δόντι προς δόντι σε μεγάλα γρανάζια είναι μέσω της επαγωγικής θέρμανσης.
Θέρμανση με επαγωγή είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνητική επαγωγή για να θερμάνει γρήγορα την επιφάνεια των δοντιών του γραναζιού. Με την εφαρμογή ενός εναλλασσόμενου ρεύματος υψηλής συχνότητας σε ένα πηνίο, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο προκαλεί δινορεύματα στην επιφάνεια του δοντιού του γραναζιού. Αυτά τα δινορεύματα δημιουργούν τοπική θέρμανση, επιτρέποντας την ακριβή και ελεγχόμενη σκλήρυνση κάθε μεμονωμένου δοντιού.
Η σκλήρυνση δόντι προς δόντι με τη χρήση επαγωγικής θέρμανσης προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες μεθόδους σκλήρυνσης. Πρώτον, εξασφαλίζει ομοιόμορφη κατανομή σκληρότητας στα δόντια του γραναζιού, με αποτέλεσμα βελτιωμένη αντοχή στη φθορά και ικανότητα μεταφοράς φορτίου. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για μεγάλες ταχύτητες που υπόκεινται σε μεγάλα φορτία και σκληρές συνθήκες λειτουργίας.
Δεύτερον, η επαγωγική θέρμανση επιτρέπει την επιλεκτική σκλήρυνση, δηλαδή μόνο τα δόντια του γραναζιού θερμαίνονται, ενώ το υπόλοιπο γρανάζι παραμένει σχετικά ανεπηρέαστο. Αυτό ελαχιστοποιεί τον κίνδυνο παραμόρφωσης ή παραμόρφωσης, που μπορεί να συμβεί με άλλες μεθόδους θερμικής επεξεργασίας που περιλαμβάνουν θέρμανση ολόκληρου του εξοπλισμού. Ο ακριβής έλεγχος της διαδικασίας θέρμανσης επιτρέπει τη στοχευμένη σκλήρυνση, με αποτέλεσμα ένα υψηλής ποιότητας, σταθερό σε διαστάσεις γρανάζι.
Επαγωγική σκλήρυνση των γραναζιών μικρού, μεσαίου και μεγάλου μεγέθους γίνεται χρησιμοποιώντας τεχνική δόντι προς δόντι ή μέθοδο περικύκλωσης. Ανάλογα με το μέγεθος του γραναζιού, το απαιτούμενο σχέδιο σκληρότητας και τη γεωμετρία, τα γρανάζια σκληρύνονται επαγωγικά κυκλώνοντας ολόκληρο το γρανάζι με ένα πηνίο (η λεγόμενη «σκλήρυνση περιστροφής των γραναζιών») ή για μεγαλύτερα γρανάζια, θερμαίνοντάς τα «δόντι προς δόντι». , όπου μπορεί να επιτευχθεί πιο ακριβές αποτέλεσμα σκλήρυνσης, αν και η διαδικασία είναι πολύ πιο αργή.
Δόντι-δόντι Σκλήρυνση μεγάλων γραναζιών
Η μέθοδος δόντι προς δόντι μπορεί να γίνει με δύο εναλλακτικές τεχνικές:
Το "tip-by-tip" εφαρμόζει μια λειτουργία θέρμανσης μίας βολής ή λειτουργία σάρωσης, ένας επαγωγέας περιβάλλει ένα σώμα ενός μόνο δοντιού. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται σπάνια γιατί δεν παρέχει την απαιτούμενη αντοχή σε κόπωση και κρούση.
Μια πιο δημοφιλής τεχνική σκλήρυνσης "gap-by-gap" εφαρμόζει μόνο μια λειτουργία σάρωσης. Απαιτεί ο επαγωγέας να βρίσκεται συμμετρικά μεταξύ δύο πλευρών γειτονικών δοντιών. Οι ρυθμοί σάρωσης με επαγωγέα είναι συνήθως από 6 mm/sec έως 9 mm/sec.
Υπάρχουν δύο τεχνικές σάρωσης που χρησιμοποιούνται:
– το πηνίο είναι ακίνητο και το γρανάζι κινείται
– το γρανάζι είναι ακίνητο και το πηνίο κινείται (πιο δημοφιλές όταν σκληραίνουμε γρανάζια μεγάλου μεγέθους)
Το επαγωγικό πηνίο σκλήρυνσης
Η γεωμετρία του πηνίου εξαρτάται από το σχήμα των δοντιών και το απαιτούμενο σχέδιο σκληρότητας. Οι επαγωγείς μπορούν να σχεδιαστούν για να θερμαίνουν μόνο τη ρίζα και/ή την πλευρά του δοντιού, αφήνοντας την άκρη και τον πυρήνα του δοντιού μαλακά, σκληρά και όλκιμα.
Η προσομοίωση βοηθά στην πρόληψη της υπερθέρμανσης
Κατά την ανάπτυξη διαδικασιών σκλήρυνσης του γραναζιού δόντι προς δόντι, θα πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα άκρου/άκρου και στην ικανότητα παροχής του απαιτούμενου σχεδίου στις ακραίες περιοχές του γραναζιού.
Κατά τη σάρωση ενός δοντιού γραναζιού, η θερμοκρασία κατανέμεται στις ρίζες και τις πλευρές του γραναζιού αρκετά ομοιόμορφα. Ταυτόχρονα, δεδομένου ότι το δινορευματικό ρεύμα κάνει μια διαδρομή επιστροφής μέσα από το πλευρό και, ιδιαίτερα μέσα από το άκρο του δοντιού, θα πρέπει να ληφθεί η κατάλληλη προσοχή για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση των περιοχών της άκρης του δοντιού, ιδιαίτερα στην αρχή και στο τέλος της σκλήρυνσης της σάρωσης . Μια προσομοίωση μπορεί να βοηθήσει στην πρόληψη αυτών των ανεπιθύμητων επιπτώσεων πριν από την ανάπτυξη της διαδικασίας.
Παράδειγμα προσομοίωσης
Σάρωση δοντιού με θήκη σκλήρυνσης με οδοντωτό γρανάζι στα 12 kHz.
Η ψύξη με ψεκασμό προσομοιώνεται επίσης αλλά δεν είναι ορατή στις εικόνες των αποτελεσμάτων. Εφαρμόζεται ένα εφέ ψύξης στην επάνω και πλευρική όψη των δύο δοντιών, καθώς και μετακίνηση της ζώνης ψύξης μετά τον επαγωγέα.
3D Σκληρυμένο προφίλ σε γκρι χρώμα:
Κατακόρυφη φέτα 2D σκληρυμένου προφίλ: Το CENOS σάς επιτρέπει να απεικονίσετε εύκολα πώς το σκληρυμένο προφίλ γίνεται βαθύτερο εάν η ισχύς δεν μειωθεί ή απενεργοποιηθεί κοντά στο άκρο του γραναζιού. 
Πυκνότητα ρεύματος στο γρανάζι:
Επιπλέον, η επαγωγική θέρμανση προσφέρει γρήγορους ρυθμούς θέρμανσης και ψύξης, μειώνοντας τον συνολικό χρόνο επεξεργασίας σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους. Αυτό είναι ιδιαίτερα πλεονεκτικό για μεγάλα γρανάζια, καθώς συμβάλλει στη βελτίωση της αποδοτικότητας της παραγωγής και στη μείωση του κόστους.
Για να επιτευχθεί σκλήρυνση δόντι προς δόντι μεγάλων γραναζιών με επαγωγική θέρμανση, απαιτείται εξειδικευμένος εξοπλισμός. Το επαγωγικό σύστημα θέρμανσης αποτελείται συνήθως από ένα τροφοδοτικό, ένα πηνίο ή επαγωγέα και ένα σύστημα ψύξης. Το γρανάζι τοποθετείται στο πηνίο και η παροχή ρεύματος ενεργοποιείται για να παράγει την απαιτούμενη θερμότητα. Οι παράμετροι της διαδικασίας, όπως η ισχύς, η συχνότητα και ο χρόνος θέρμανσης, ελέγχονται προσεκτικά για να επιτευχθεί το επιθυμητό προφίλ σκληρότητας.
Συμπερασματικά, η σκλήρυνση δόντι προς δόντι μεγάλων γραναζιών με επαγωγική θέρμανση είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική και αποδοτική μέθοδος. Εξασφαλίζει ομοιόμορφη κατανομή σκληρότητας, επιλεκτική σκλήρυνση και γρήγορους χρόνους επεξεργασίας, με αποτέλεσμα υψηλής ποιότητας, ανθεκτικά γρανάζια. Εάν ασχολείστε με την κατασκευή μεγάλων γραναζιών, η εφαρμογή επαγωγικής θέρμανσης για σκλήρυνση δόντι προς δόντι μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση και τη μακροζωία των προϊόντων σας.
