Постизање висококвалитетног очвршћавања зуб по зуб великих зупчаника индукционим грејањем
У производној индустрији, велики зупчаници играју кључну улогу у различитим применама као што су тешке машине, ветротурбине и индустријска опрема. Да би се обезбедила њихова издржљивост и перформансе, неопходно је применити процес очвршћавања на зубе зупчаника. Једна од најефикаснијих метода за постизање очвршћавања зуб по зуб у великим зупчаницима је индукционо загревање.
Индукцијско гријање је процес који користи електромагнетну индукцију за брзо загревање површине зубаца зупчаника. Применом високофреквентне наизменичне струје на калем, ствара се магнетно поље које индукује вртложне струје у површини зуба зупчаника. Ове вртложне струје стварају локализовано загревање, омогућавајући прецизно и контролисано очвршћавање сваког појединачног зуба.
Каљење зуб по зуб коришћењем индукционог грејања нуди неколико предности у односу на друге методе очвршћавања. Прво, обезбеђује уједначену дистрибуцију тврдоће по зупцима зупчаника, што резултира побољшаном отпорношћу на хабање и капацитетом носивости. Ово је посебно важно за велике зупчанике који су изложени великим оптерећењима и тешким условима рада.
Друго, индукционо загревање омогућава селективно очвршћавање, што значи да се само зупци зупчаника загревају, док остатак зупчаника остаје релативно непромењен. Ово минимизира ризик од изобличења или савијања, до којих може доћи код других метода термичке обраде које укључују загревање читавог зупчаника. Прецизна контрола процеса загревања омогућава циљано очвршћавање, што резултира висококвалитетним, димензионално стабилним зупчаником.
Индуцтион харденинг малих, средњих и великих зупчаника се ради техником зуб по зуб или методом заокруживања. У зависности од величине зупчаника, захтеваног узорка тврдоће и геометрије, зупчаници се индукционо очвршћују тако што се цео зупчаник окружује калемом (тзв. „спин отврдњавање зупчаника“), или за веће зупчанике, загревањем „зуб по зуб“ , где се може постићи прецизнији резултат очвршћавања, иако је процес много спорији.
Каљење зуба по зуб великих зупчаника
Метода зуб по зуб може се извести у две алтернативне технике:
„врх-по-врх” примењује једнократни режим грејања или режим скенирања, индуктор окружује тело једног зуба. Ова метода се ретко користи јер не обезбеђује потребан замор и ударну чврстоћу.
Популарнија техника очвршћавања „размак-по-размак” примењује само режим скенирања. Захтева да се индуктор налази симетрично између два бока суседних зуба. Брзине скенирања индуктора су обично у распону од 6 мм/сец до 9 мм/сец.
Користе се две технике скенирања:
– индуктор мирује, а зупчаник је покретљив
– зупчаник је непокретан, а индуктор је помичан (популарније када се очвршћују зупчаници великих димензија)
Индуктор за индукционо очвршћивање
Геометрија индуктора зависи од облика зубаца и захтеваног узорка тврдоће. Индуктори могу бити дизајнирани да загревају само корен и/или бочну страну зуба, остављајући врх и језгро зуба меким, чврстим и дуктилним.
Симулација помаже у спречавању прегревања
Приликом развоја процеса очвршћавања зупчаника зуб по зуб, посебну пажњу треба обратити на електромагнетне ефекте на крају/ивици и на способност да се обезбеди захтевана шара у крајевима зупчаника.
Приликом скенирања зуба зупчаника, температура се прилично равномерно распоређује унутар корена и бокова зупчаника. У исто време, пошто вртложна струја прави повратну путању кроз бок и, посебно кроз врх зуба, потребно је водити рачуна да се спречи прегревање крајева врхова зуба, посебно на почетку и на крају очвршћавања скенирања. . Симулација може помоћи у спречавању ових нежељених ефеката пре развоја процеса.
Пример симулације
Скенирање зуба по зупчаник зупчаника очвршћава кућиште на 12 кХз.
Хлађење спрејом је такође симулирано, али није видљиво на сликама резултата. Ефекат хлађења се примењује на горњу и бочну страну два зуба, као и померање зоне хлађења пратећи индуктор.
3Д ојачани профил у сивој боји:
Вертикални пресек 2Д ојачаног профила: ЦЕНОС вам омогућава да лако визуелизујете како ојачани профил постаје дубљи ако се снага не смањи или искључи близу краја зупчаника. 
Густина струје на зупчаници:
Поред тога, индукционо грејање нуди брзе стопе загревања и хлађења, смањујући укупно време обраде у поређењу са конвенционалним методама. Ово је посебно корисно за велике зупчанике, јер помаже у побољшању ефикасности производње и смањењу трошкова.
Да би се постигло очвршћавање зуб по зуб великих зупчаника коришћењем индукционог грејања, потребна је специјализована опрема. Систем индукционог грејања се обично састоји од извора напајања, завојнице или индуктора и система за хлађење. Зупчаник је позициониран у завојници, а напајање се активира да генерише потребну топлоту. Параметри процеса, као што су снага, фреквенција и време загревања, пажљиво се контролишу како би се постигао жељени профил тврдоће.
У закључку, каљење зуб по зуб великих зупчаника коришћењем индукционог грејања је веома ефикасан и ефикасан метод. Осигурава равномерну расподелу тврдоће, селективно очвршћавање и брзо време обраде, што резултира висококвалитетним, издржљивим зупчаницима. Ако сте укључени у производњу великих зупчаника, с обзиром на имплементацију индукционог грејања за очвршћавање зуб по зуб може значајно побољшати перформансе и дуговечност ваших производа.
