याशिवाय इंडक्शन हीटिंग फॉर्मिंग त्वरीत अत्यंत जटिल भूमितीय आकार तयार करू शकते, मोठ्या प्रमाणात धातूचे धान्य प्रवाह आणि यांत्रिक कार्यक्षमतेचे फायदे देखील प्रदान करू शकते, एक्सट्रूझन आणि फोर्जिंग, तंतुमय धान्य रचना तयार केल्याने क्रॅकचा विकास रोखता येतो आणि प्रभाव आणि थकवा गुणधर्म सुधारू शकतात. सामान्य तपमानाच्या गरम धातूच्या पदार्थांच्या निर्मितीमध्ये, कार्बन स्टील सर्वात सामान्य आहे. परंतु अॅल्युमिनियम, मॅग्नेशियम, टायटॅनियम आणि सुपर मिश्र धातु आणि ऑटोमोबाईल, रेल्वे, एरोस्पेस आणि इतर उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या इतर नॉन-फेरस मेटल फोर्जिंग किंवा एक्सट्रूझन भागांसह, नॉन-फेरस धातू सामग्रीची मागणी देखील वाढत आहे.
तपमान मिश्रधातूच्या फॉर्मेबिलिटीवर आणि उच्च दर्जाची उत्पादने तयार करण्याच्या क्षमतेवर लक्षणीय परिणाम करते. बहुतेक कार्बन स्टील्सचे गरम तापमान साधारणतः 1200 ~ 1300 ℃ असते (उबदार बनवण्याचे तापमान खूपच कमी असू शकते), परंतु नॉन-फेरस मेटल मिश्र धातुंच्या वेगवेगळ्या ग्रेडचे लक्ष्य तापमान मोठ्या प्रमाणात बदलते. बहुतेक ऍप्लिकेशन्समध्ये, ग्राहकाला फक्त वर्कपीसच्या सरासरी तापमानात वाढ आवश्यक नसते तर तापमान एकसमानतेवर देखील जोर दिला जातो. या तापमान एकसमानता आवश्यकता सामान्यतः एका दिशेने (उदा. रेडियल एकरूपता, रेखांशाचा एकसमानता इ.) किंवा सर्वसाधारणपणे परिभाषित केल्या जातात. याव्यतिरिक्त, काही फॉर्मिंग ऍप्लिकेशन्सना गरम केल्यानंतर एक विशिष्ट तापमान भिन्नता आवश्यक असते. उदाहरणार्थ, मोठ्या अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या रिक्त समस्थानिक फॉरवर्ड एक्सट्रूजनच्या निर्मिती प्रक्रियेदरम्यान समतापीय स्थिती राखण्यासाठी, उत्पादनाची गुणवत्ता आणि साधनांचे आयुष्य सुधारण्यासाठी एक विशिष्ट रेखांशाचा तापमान ग्रेडियंट सहसा आवश्यक असतो.
भौतिक गुणधर्मांचे व्यावहारिक महत्त्व
अॅल्युमिनियम, तांबे, चांदी, मॅग्नेशियम मिश्र धातु आणि इतर इंडक्शन हीटिंग मटेरियलमध्ये केवळ तुलनेने उच्च थर्मल चालकता नाही तर उच्च विद्युत चालकता (म्हणजे कमी प्रतिरोधकता) देखील आहे. त्यामुळे, पर्यायी प्रवाहाने आणलेला त्वचेचा प्रभाव या सामग्रीमध्ये खूप लक्षणीय असेल, इंडक्शनद्वारे निर्माण होणारी उष्णता सामग्रीच्या पृष्ठभागाजवळ केंद्रित केली जाईल, 100 मिमी रिक्त अॅल्युमिनियम (Al6061) आणि ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील (SS304) त्याचमध्ये ठेवलेले असेल. सेन्सर आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डची रेडियल पॉवर घनता.
जेव्हा गरम केलेल्या सामग्रीचे लक्ष्य तापमान त्याच्या वितळण्याच्या बिंदूच्या जवळ असते, तेव्हा या सामग्रीच्या पृष्ठभागाजवळील चुंबकीय प्रवाह रेषेची घनता देखील वर्कपीसचा शेवट जास्त गरम करण्यास कारणीभूत ठरते. वर्कपीसच्या शेवटी चुंबकीय क्षेत्र रेषेच्या विकृतीमुळे ही घटना घडते. स्थिर हीटिंग सिस्टममध्ये, योग्य वारंवारता, उर्जा घनता, कॉइलची लांबी आणि कॉइल व्यास निवडून हे केले जाऊ शकते. सतत गरम होत असताना ही घटना देखील लक्षात घेतली पाहिजे. जरी बिलेटला सिस्टीमपासून शेवटपर्यंत दिले जाते, तरीही विशिष्ट क्षणिक उत्पादन स्थितीत त्याचा स्पष्ट इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक एंड प्रभाव असतो.
आकृती 3 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, सामग्रीमध्ये तयार होणारे तापमान ग्रेडियंट मोठ्या प्रमाणात थर्मल स्ट्रेस तयार करेल, परिणामी वर्कपीसमध्ये क्रॅक तयार होतील. जेव्हा मोठी वर्कपीस गरम केली जाते किंवा जेव्हा वर्कपीस गरम होते तेव्हा क्रॅक तयार होण्याचा आणि प्रसार होण्याचा धोका विशेषतः लक्षात घेण्याजोगा असतो. मायक्रोस्ट्रक्चर "कास्ट" स्थितीत आहे कारण कास्ट मटेरियलची सच्छिद्रता आणि संभाव्य विसंगती ही शक्यता लक्षणीयरीत्या वाढवते.
या संभाव्य समस्यांमुळे, वारंवारता, उर्जा घनता आणि गरम वेळ, तसेच हीटिंग उपकरणांचे डिझाइन आणि नियंत्रण निवडताना सामग्रीच्या स्थानिक ओव्हरहाटिंगकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे.
इंडक्शन हीटिंगची इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कार्यक्षमता मूलत: लोडच्या प्रतिरोधकतेशी संबंधित असते (रिक्त, रॉड, ट्यूब, इ.) आणि उच्च प्रतिरोधक सामग्रीमध्ये उच्च हीटिंग कार्यक्षमता असते. वर नमूद केलेल्या दोन पॉवर डेन्सिटी वक्रांच्या तुलनेत पाहिल्याप्रमाणे, हीटिंग प्रक्रियेच्या सुरूवातीस, अॅल्युमिनियम 6061 ब्लँकची एकूण प्रेरक हीटिंग पॉवर प्रति युनिट लांबीच्या स्टेनलेस स्टीलच्या रिकाम्यापैकी सुमारे एक चतुर्थांश आहे. समान व्यास, हे प्रतिबिंबित करते की इंडक्शन हीटिंग लो-रेझिस्टिव्हिटी मिश्र धातुची इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कार्यक्षमता उच्च-प्रतिरोधक सामग्रीपेक्षा कमी आहे. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शन हीटिंग अजूनही या प्रकारच्या सामग्री गरम करण्याच्या इतर पद्धतींपेक्षा लक्षणीय कार्यक्षमता फायदे देते.
अॅल्युमिनियम, तांबे, चांदी आणि मॅग्नेशियम मिश्र धातुंच्या इलेक्ट्रॉनिक गुणधर्मांनुसार, उत्पादनक्षमतेच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी तुलनेने उच्च चुंबकीय क्षेत्र शक्ती आवश्यक असते. काहीवेळा, विद्युत् प्रवाहाची जास्त प्रवेश खोली मिळविण्यासाठी, खूप कमी वारंवारता वापरली जाईल. यावेळी, चुंबकीय क्षेत्राची ताकद मोठी असेल आणि विद्युत चुंबकीय शक्ती खूप जास्त असेल. रिक्त स्थान सतत गरम करताना, जेव्हा रिक्त जवळ येते आणि अंतिम कॉइल आउटलेटमधून जाते, तेव्हा रिक्त स्थानाच्या शेवटी असलेले चुंबकीय क्षेत्र विकृत होईल. कॉइलच्या शेवटच्या भागात, चुंबकीय क्षेत्राचा रेडियल घटक रिक्त स्थानावर लक्षणीय अनुदैर्ध्य बल वापरतो. अॅल्युमिनियम, मॅग्नेशियम आणि इतर नॉन-फेरस मिश्र धातुंच्या कमी घनतेमुळे, घर्षण देखील लहान आहे. जेव्हा रेखांशाचा बल घर्षण शक्तीपेक्षा जास्त असतो, तेव्हा बिलेट कॉइलमधून बाहेर काढले जाते. अशा परिस्थितीत, हा संभाव्य धोका टाळण्यासाठी अतिरिक्त डिझाइन पद्धती किंवा सामग्री हाताळणी योजनांचा संगणक सिम्युलेशनद्वारे विचार केला पाहिजे.
वर वर्णन केल्याप्रमाणे, कमी-फ्रिक्वेंसी करंटचा वापर कमी प्रतिरोधक सामग्री गरम करण्यासाठी अनेक थर्मल फायदे आहेत. या थर्मल फायद्यांव्यतिरिक्त, कमी वारंवारता कॉइल पॉवर फॅक्टरमध्ये लक्षणीय वाढ करू शकते. तथापि, कमी फ्रिक्वेन्सीवर, कॉइलचे व्होल्टेज आणि कॉइलच्या प्रत्येक वळणावर व्होल्टेज ड्रॉप कमी असू शकते, तर कॉइलचा प्रवाह खूप जास्त असू शकतो, ज्यामुळे कॉइलमधील अनुदैर्ध्य इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फोर्सच्या वाढीसह अनेक संभाव्य समस्या उद्भवू शकतात. कॉइलच्या शेवटी, उच्च ट्रान्समिशन लॉस आणि लोड मॅचिंग चाचण्या. हे तोटे टाळण्यासाठी, काही प्रकरणांमध्ये मल्टीलेयर कॉइल वापरण्याचे महत्त्वपूर्ण फायदे असू शकतात.
