การสแกนฟันด้วยการเหนี่ยวนำฟันทำให้ฟันแข็งของเฟืองขนาดใหญ่

การบรรลุการแข็งตัวของเฟืองขนาดใหญ่แบบฟันต่อฟันคุณภาพสูงด้วยการเหนี่ยวนำความร้อน

ในอุตสาหกรรมการผลิต เกียร์ขนาดใหญ่มีบทบาทสำคัญในการใช้งานต่างๆ เช่น เครื่องจักรกลหนัก กังหันลม และอุปกรณ์อุตสาหกรรม เพื่อให้มั่นใจถึงความทนทานและประสิทธิภาพ จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้กระบวนการชุบแข็งกับฟันเฟือง หนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการชุบแข็งแบบฟันต่อฟันในเฟืองขนาดใหญ่คือการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ
การเหนี่ยวนำความร้อน เป็นกระบวนการที่ใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนที่ผิวฟันเฟืองอย่างรวดเร็ว ด้วยการใช้กระแสสลับความถี่สูงกับขดลวด จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้น ซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสหมุนวนในพื้นผิวฟันเฟือง กระแสน้ำวนเหล่านี้สร้างความร้อนเฉพาะจุด ช่วยให้ฟันแต่ละซี่แข็งตัวได้อย่างแม่นยำและควบคุมได้

การชุบแข็งแบบฟันต่อฟันโดยใช้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำมีข้อดีมากกว่าวิธีการชุบแข็งแบบอื่นๆ หลายประการ ประการแรก ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายความแข็งที่สม่ำเสมอทั่วทั้งฟันเฟือง ส่งผลให้มีความทนทานต่อการสึกหรอและความสามารถในการรับน้ำหนักได้ดีขึ้น นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเกียร์ขนาดใหญ่ที่ต้องรับภาระหนักและสภาวะการทำงานที่สมบุกสมบัน
ประการที่สอง การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำช่วยให้สามารถเลือกการชุบแข็งได้ ซึ่งหมายความว่ามีเพียงฟันเฟืองเท่านั้นที่จะได้รับความร้อน ในขณะที่ส่วนที่เหลือของเฟืองยังคงไม่ได้รับผลกระทบแต่อย่างใด ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของการบิดเบี้ยวหรือการบิดเบี้ยว ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้กับวิธีการให้ความร้อนอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนทั้งเกียร์ การควบคุมกระบวนการทำความร้อนที่แม่นยำช่วยให้สามารถชุบแข็งตามเป้าหมาย ส่งผลให้ได้เฟืองเกียร์คุณภาพสูงและมีมิติที่เสถียร

การเหนี่ยวนำการชุบแข็ง ของเฟืองขนาดเล็ก กลาง และใหญ่ จะใช้เทคนิคฟันต่อฟันหรือวิธีล้อม รูปแบบความแข็งและรูปทรงที่ต้องการ ขึ้นอยู่กับขนาดของเฟือง เฟืองจะถูกทำให้แข็งด้วยการเหนี่ยวนำโดยการพันเฟืองทั้งหมดด้วยขดลวด (เรียกว่า "การแข็งตัวของเฟืองด้วยการหมุน") หรือสำหรับเฟืองขนาดใหญ่ ให้ความร้อน "ฟันต่อฟัน" ซึ่งสามารถบรรลุผลการชุบแข็งได้แม่นยำยิ่งขึ้น แม้ว่ากระบวนการจะช้ากว่ามากก็ตาม

การแข็งตัวของเฟืองขนาดใหญ่แบบฟันต่อฟัน

วิธีฟันต่อฟันสามารถทำได้สองวิธี:

“ทิปต่อทิป” ใช้โหมดการให้ความร้อนนัดเดียวหรือโหมดการสแกน โดยตัวเหนี่ยวนำจะล้อมรอบตัวฟันซี่เดียว วิธีนี้ไม่ค่อยได้ใช้เนื่องจากไม่ได้ให้ความล้าและแรงกระแทกตามที่ต้องการ

เทคนิคการชุบแข็งแบบ "ช่องว่างต่อช่องว่าง" ที่ได้รับความนิยมมากกว่าจะใช้เฉพาะโหมดการสแกนเท่านั้น ตัวเหนี่ยวนำจะต้องอยู่ในตำแหน่งสมมาตรระหว่างฟันสองข้างที่อยู่ติดกัน อัตราการสแกนตัวเหนี่ยวนำโดยทั่วไปอยู่ภายใน 6 มม./วินาที ถึง 9 มม./วินาที

มีการใช้เทคนิคการสแกนสองแบบ:

– ตัวเหนี่ยวนำอยู่กับที่และเกียร์สามารถเคลื่อนที่ได้

– เฟืองอยู่กับที่และตัวเหนี่ยวนำเคลื่อนที่ได้ (นิยมมากกว่าเมื่อชุบแข็งเฟืองขนาดใหญ่)

ตัวเหนี่ยวนำการชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำ

รูปทรงของตัวเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับรูปร่างของฟันและรูปแบบความแข็งที่ต้องการ ตัวเหนี่ยวนำสามารถออกแบบให้ทำความร้อนเฉพาะรากและ/หรือด้านข้างของฟัน ทำให้ส่วนปลายและแกนฟันอ่อนนุ่ม เหนียว และเหนียวได้

การจำลองช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไป

เมื่อพัฒนากระบวนการชุบแข็งเฟืองแบบฟันต่อฟัน ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับผลกระทบที่ปลาย/ขอบของแม่เหล็กไฟฟ้า และความสามารถในการจัดทำรูปแบบที่ต้องการในบริเวณส่วนปลายของเฟือง

เมื่อสแกนฟันเฟือง อุณหภูมิจะกระจายภายในรากเฟืองและสีข้างค่อนข้างสม่ำเสมอ ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากกระแสลมวนกลับผ่านสีข้างและโดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านปลายฟัน จึงควรระมัดระวังอย่างเหมาะสมเพื่อป้องกันไม่ให้บริเวณปลายฟันร้อนเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการสแกนแข็งตัว . การจำลองสามารถช่วยป้องกันผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์เหล่านี้ก่อนที่จะพัฒนากระบวนการ

ตัวอย่างการจำลอง

การสแกนฟันด้วยกล่องชุบแข็งฟันเฟืองที่ 12 kHz

การทำความเย็นแบบสเปรย์ก็จำลองเช่นกัน แต่จะมองไม่เห็นในภาพผลลัพธ์ เอฟเฟกต์การทำความเย็นจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวด้านบนและด้านข้างของฟันทั้งสองซี่ เช่นเดียวกับการเคลื่อนโซนทำความเย็นตามตัวเหนี่ยวนำ

โปรไฟล์ 3D Hardened สีเทา:

ชิ้นส่วนแนวตั้งของโปรไฟล์ที่แข็ง 2D: CENOS ช่วยให้คุณเห็นภาพได้อย่างง่ายดายว่าโปรไฟล์ที่แข็งแล้วจะมีความลึกมากขึ้นได้อย่างไร หากกำลังไม่ลดลงหรือปิดเมื่อใกล้ถึงปลายเกียร์

ความหนาแน่นกระแสบนเกียร์:

นอกจากนี้ การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำยังให้อัตราการทำความร้อนและความเย็นที่รวดเร็ว ช่วยลดเวลาการประมวลผลโดยรวมเมื่อเทียบกับวิธีการทั่วไป นี่เป็นข้อได้เปรียบโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเกียร์ขนาดใหญ่ เนื่องจากช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุน

เพื่อให้เฟืองขนาดใหญ่แข็งตัวแบบฟันต่อฟันโดยใช้การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ จำเป็นต้องมีอุปกรณ์พิเศษ โดยทั่วไประบบทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟ ขดลวดหรือตัวเหนี่ยวนำ และระบบทำความเย็น เกียร์อยู่ในตำแหน่งคอยล์ และจ่ายไฟถูกเปิดใช้งานเพื่อสร้างความร้อนที่ต้องการ พารามิเตอร์กระบวนการ เช่น กำลัง ความถี่ และเวลาในการทำความร้อน ได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้โปรไฟล์ความแข็งที่ต้องการ
โดยสรุป การแข็งตัวของเฟืองขนาดใหญ่แบบฟันต่อฟันโดยใช้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำเป็นวิธีการที่มีประสิทธิผลสูงและมีประสิทธิภาพสูง ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายความแข็งที่สม่ำเสมอ การชุบแข็งแบบเลือกสรร และระยะเวลาการประมวลผลที่รวดเร็ว ส่งผลให้ได้เกียร์คุณภาพสูงและทนทาน หากคุณมีส่วนร่วมในการผลิตเฟืองขนาดใหญ่ การพิจารณาการใช้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำเพื่อการชุบแข็งแบบซี่ต่อซี่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ของคุณได้อย่างมาก