Компьютер көмегімен индукциялық алюминий дәнекерлеу

Компьютер көмегімен индукциялық алюминий дәнекерлеу

Индукциялық алюминий дәнекерлеу өндірісте жиі кездеседі. Әдеттегі мысал - автомобильдің жылу алмастырғыш корпусына әртүрлі құбырларды дәнекерлеу. The индукциялық қыздыру катушкасы Процестің бұл түріне кеңінен қолданылады, оны айналдыра қоршамайды, оны «жылқышы-шаш қыстырғыш» деп атауға болады. Бұл катушкалар үшін магнит өрісі және құйынды токтың таралуы табиғатта 3-D болады. Бұл қосымшаларда бірлескен сапада және нәтижелердің бір бөліктен бірізділігінде проблемалар бар. Осындай проблемалардың бірін шешу үшін ірі автомобиль өндірушісі үшін процесті зерттеу және оңтайландыру үшін Flux3D компьютерлік модельдеу бағдарламасы қолданылды. Оңтайландыруға индукциялық катушканы және магниттік ағын контроллерінің конфигурациясын өзгерту кірді. Лабораторияда эксперименталды түрде тексерілген жаңа индукциялық катушкалар бірнеше өндіріс орындарында жоғары сапалы түйіспелі бөлшектер шығарады.

Әрбір автомобильге электр қуатын салқындату, кондиционерлеу, майды салқындату және т.б. үшін бірнеше түрлі жылу алмастырғыштар (жылытқыш өзектері, буландырғыштар, конденсаторлар, радиаторлар және т.б.) қажет. Жолаушылар вагондарының жылу алмастырғыштарының басым көпшілігі алюминий немесе алюминий қорытпаларынан жасалған. Бір қозғалтқыш бірнеше автомобиль модельдері үшін пайдаланылған болса да, сорғыш астындағы әр түрлі орналасуларға байланысты қосылыстар әр түрлі болуы мүмкін. Осы себепті бөлшектер өндірушілері бірнеше негізгі жылуалмастырғыш корпустарын жасап, содан кейін екінші реттік қосылыстарда әртүрлі коннекторларды қосуы әдеттегі тәжірибе болып табылады.

Жылуалмастырғыш корпустары, әдетте, пеште дәнекерленген алюминий қанаттарынан, түтіктерінен және үстіңгі тақтайларынан тұрады. Пісіруден кейін жылу алмастырғыштар берілген автомобиль моделіне нейлон цистерналарын немесе көбінесе әртүрлі алюминий құбырларын байланыс блоктарымен бекіту арқылы бейімделеді. Бұл құбырлар MIG дәнекерлеу, жалын немесе индукциялық дәнекерлеу арқылы бекітіледі. Пісіру кезінде алюминий үшін балқу және дәнекерлеу температураларының айырмашылығы шамалы болғандықтан (қорытпаға, толтырғыш металға және атмосфераға байланысты 20-50 С), алюминийдің жоғары жылу өткізгіштігі және басқаларға жақын қашықтыққа байланысты температураны өте дәл бақылау қажет. алдыңғы операцияда дәнекерленген қосылыстар.

Индукциялық жылу жылу алмастырғыштың үстіңгі тақтайларын әр түрлі құбырларды дәнекерлеудің кең тараған әдісі. 1-сурет - ан суреті Индукциялық ластану құбырды түтікке жылуалмастырғыштың үстіңгі жағында дәнекерлеуге арналған қондырғы. Дәл қыздыруға қойылатын талаптарға байланысты индукциялық катушканың беті дәнекерлеуге арналған түйіспенің жанында болуы керек. Сондықтан қарапайым цилиндрлік катушканы қолдануға болмайды, өйткені түйіспелі дәнекерленгеннен кейін бөлшекті алу мүмкін болмады.

Бұл түйіспелерді дәнекерлеу үшін екі негізгі индукциялық катушкалар қолданылады: «клюшек» және «ат-шаш қыстырғыш» стиліндегі индукторлар. «Қаққыш» индукторлары цилиндрлік индукторларға ұқсас, бірақ олар бөлшектерді алуға мүмкіндік беру үшін ашылады. «Тау-шаш қыстырғышы» индукторлары бөлшекті жүктеуге арналған жылқы тәріздес және түйіспесінің қарама-қарсы жағындағы екі түйреуіш орамы болып табылады.

«Қаққыш» индукторын пайдаланудың артықшылығы - қыздыру шеңбер бойынша біркелкі және болжау оңай. «Қаққыш» индукторының жетіспеушілігі мынада: қажет механикалық жүйе күрделі және жоғары ток контактілері салыстырмалы түрде сенімсіз.

«Тах-шаш қыстырғыш» индукторлары «қабықшаларға» қарағанда 3-өлшемді жылу өрнектерін жасайды. «Тау-шаш қыстырғыш» стиліндегі индуктордың артықшылығы - бөлшектерді өңдеу жеңілдетілген.

Индукциялық алюминий бүрку

Компьютерлік модельдеу дәнекерлеуді оңтайландырады

Үлкен жылуалмастырғыш өндірушіде суретте көрсетілгендей, түйіспелі қосылысты лақтыруда сапада ақаулар пайда болды. Дәнекерлеу қосылысы бөлшектердің көпшілігінде жақсы болды, бірақ кейбір бөліктерде қыздыру мүлдем өзгеше болар еді, нәтижесінде буын тереңдігі жеткіліксіз, салқын қосылыстар және толтырғыш метал құбырдың қабырғасына жергілікті қызып кетуіне байланысты ағып кетеді. Әрбір жылу алмастырғыштың ағып кетуіне сынаған кезде де, оның кейбір бөлшектері осы қосылыста ағып кетеді. Мәселені талдау және шешу үшін Индукциялық Технологиялар Инк. Орталығымен келісімшарт жасалды.

Жұмыс үшін пайдаланылатын қуат көзі айнымалы жиілігі 10-нан 25 кГц-ге дейін және номиналды қуаты 60 кВт құрайды. Пісіру процесінде оператор құбырдың ұшына толтырғыш металл сақинасын орнатады және құбырды құбырдың ішіне енгізеді. Жылуалмастырғыш арнайы қондырғыға салынып, жылқы индукторының ішінде қозғалады.

Барлық пісіру алаңы алдын-ала дайындалған. Бөлшекті қыздыру үшін жиілік әдетте 12 - 15 кГц құрайды, ал қыздыру уақыты - 20 секунд. Қуат деңгейі жылыту циклінің соңында сызықтық төмендетумен бағдарламаланған. Оптикалық пирометр буынның артқы жағындағы температура алдын ала орнатылған мәнге жеткенде қуатты өшіреді.

Өндірушінің басынан өткізген сәйкессіздігін тудыруы мүмкін көптеген факторлар бар, мысалы буын компоненттерінің өзгеруі (өлшемдері мен орналасуы) және құбыр, құбыр, толтырғыш сақинасы арасындағы тұрақсыз және өзгермелі (уақыт бойынша) электрлік және жылу байланысы олар тұрақсыз болып табылады, және осы факторлардың шамалы ауытқулары әр түрлі динамиканы тудыруы мүмкін. Мысалы, ашық толтырғыш металл сақина электромагниттік күштердің әсерінен ішінара босатыла алады, ал сақинаның бос ұшы капиллярлық күштермен кері сорылып немесе балқымай қалады. Шу факторларын азайту немесе жою қиын, ал проблеманы шешу жалпы процестің беріктігін арттыруды қажет етті. Компьютерлік модельдеу - бұл процесті талдау мен оңтайландырудың тиімді құралы.

Пісіру процесін бағалау кезінде күшті электродинамикалық күштер байқалды. Қазіргі уақытта қуат қосылған кезде, жылқының катушкасы электродинамикалық күштің кенеттен түсуіне байланысты кеңеюін анық сезінеді. Осылайша, индуктор механикалық тұрғыдан күштірек болды, оның ішінде екі талшық орамдарының түбірлерін жалғайтын қосымша шыны талшық (G10) пластинасы да бар. Электродинамикалық күштердің тағы бір демонстрациясы - балқытылған толтырғыш металдың магнит өрісі күшті болатын мыс бұрылыстарына жақын жерлерден ығысуы. Қалыпты процесте толтырғыш метал буын айналасында біркелкі бөлінеді, бұл капиллярлық күштер мен ауырлық күшінің әсерінен толтырғыш металдың буыннан шығып кетуі немесе құбыр беті бойымен жоғары жылжуы мүмкін қалыптан тыс процесстен айырмашылығы.

себебі индукциялық алюминий дәнекерлеу бұл өте күрделі процесс, өзара байланысты құбылыстардың (электромагниттік, жылулық, механикалық, гидродинамикалық және металлургиялық) бүкіл тізбегінің дәл имитациясын күту мүмкін емес. Ең маңызды және басқарылатын процесс - бұл Flux 3D бағдарламасы арқылы талданған электромагниттік жылу көздерін генерациялау. Индукциялық дәнекерлеу процесінің күрделі сипатына байланысты процесті жобалау және оңтайландыру үшін компьютерлік модельдеу мен эксперименттердің комбинациясы қолданылды.

 

Индукциялық_Алюминий_Пісіру Компьютермен_Көмекші