Indukta Aluminiumado kun Komputilo Helpita
Indukta aluminiumado pli kaj pli oftas en industrio. Tipa ekzemplo estas ligado de diversaj tuboj al korpo de aŭtomobila varmointerŝanĝilo. La indukado hejtanta bobeno vaste uzata por ĉi tiu tipo de procezo estas ne-ĉirkaŭa, kiu povas esti nomata "Hufum-harpingla" stilo. Por ĉi tiuj bobenoj, la magneta kampo kaj la rezulta kurba kurba distribuo estas esence 3-D en naturo. En ĉi tiuj aplikoj, ekzistas problemoj kun komuna kvalito kaj konsekvenco de la rezultoj de parto al parto. Por solvi unu tian problemon por granda aŭtomobila fabrikanto, Flux3D-komputila simulada programo estis uzata por la procezstudo kaj optimumigo. Optimumigo inkluzivis ŝanĝi la agordon de indukta bobeno kaj magneta fluo. Novaj induktiloj, kiuj estis eksperimente validigitaj en laboratorio, produktas partojn kun pli altkvalitaj artikoj en pluraj produktejoj.
Ĉiu aŭto bezonas plurajn malsamajn varmointerŝanĝilojn (hejtilkernoj, vaporigiloj, kondensiloj, radiatoroj, ktp.) Por potenco-trajno-malvarmigo, klimatizilo, oleo-malvarmigo, ktp. Eĉ se la sama motoro estas uzata por pluraj aŭtomobilaj modeloj, la ligoj povas varii pro malsamaj aranĝoj sub la kapuĉo. Tial, estas norma praktiko por partoproduktantoj fari plurajn bazajn varmointerŝanĝilajn korpojn kaj poste kunigi malsamajn konektilojn en duaranga operacio.
Varmaj interŝanĝilaj korpoj kutime konsistas el aluminiaj naĝiloj, tuboj kaj kapoj kunligitaj en forno. Post brasado, varmointerŝanĝiloj estas adaptitaj por la donita aŭto-modelo alkroĉante ĉu nilonajn tankojn aŭ plej ofte malsamajn aluminiajn tubojn kun ligaj blokoj. Ĉi tiuj tuboj estas alfiksitaj aŭ per MIG-veldado, flamo aŭ indukta brasado. Kaze de batado, tre preciza temperaturregado necesas pro la malgranda diferenco en la fandaj kaj batantaj temperaturoj por aluminio (20-50 C depende de alojo, pleniga metalo kaj atmosfero), alta varmokondukteco de aluminio kaj mallonga distanco al artikoj kunligitaj en antaŭa operacio.
Indukado hejtado estas ofta metodo por ludi diversajn pipojn por varmigi interŝanĝilajn titolojn. Figuro 1 estas bildo de Indukta brasado aranĝo por ludi pipon al tubo sur varma interŝanĝila kaplinio. Pro la postuloj por preciza hejtado, la vizaĝo de la indukta bobeno devas esti proksime al la kunligita aro. Tial simpla cilindra volvaĵo ne povas esti uzata, ĉar la parto ne povis esti forigita post kiam la artiko estas kunligita.
Estas du ĉefaj indukaj bobenaj stiloj uzataj por brasado de ĉi tiuj artikoj: induktiloj de stilo "ŝika" kaj "hufuma harpinglo". "Konkaj" induktiloj similas al cilindraj induktiloj, sed ili malfermiĝas por permesi parton forigi. "Hufum-harpinglaj" induktiloj havas formon kiel hufumo por ŝarĝi la parton kaj estas esence du harpinglaj volvaĵoj ĉe kontraŭaj flankoj de la artiko.
La avantaĝo de uzado de "Clamshell" -induktilo estas, ke la hejtado estas pli unuforma laŭ cirkonferenco kaj relative facile antaŭvidebla. La malavantaĝo de "Clamshell" -induktilo estas, ke la necesa mekanika sistemo estas pli komplika kaj la altaj aktualaj kontaktoj estas relative nefidindaj.
"Hufum-harpinglaj" induktiloj produktas pli komplikajn 3-D-varmajn ŝablonojn ol "Clamshells". La avantaĝo de "Hufum-harpingla" stila induktilo estas, ke la parta pritraktado estas simpligita.
Indukado de aluminioKomputila simulado optimumigas brasadon
Granda varma interŝanĝilo-fabrikanto havis kvalitajn problemojn kun brazado de la artiko montrita en Fig. 1 per hufum-harpingla stila induktilo. La braka artiko estis bona por la plimulto de partoj, sed hejtado estus tute malsama por iuj partoj, rezultigante nesufiĉan artan profundon, malvarmajn artikojn kaj plenigan metalon kurantan supren laŭ la tubmuro pro loka trovarmiĝo. Eĉ kun provoj de ĉiu varmointerŝanĝilo pri likoj, iuj partoj ankoraŭ likis ĉe ĉi tiu komuna servo. Centro por Indukta Teknologio Inc. estis kontraktita por analizi kaj solvi la problemon.
La elektroprovizo uzita por la laboro havas varian frekvencon de 10 ĝis 25 kHz kaj nominala potenco de 60 kW. En la brazada procezo, telefonisto instalas plenigan metalan ringon sur la pipo kaj enmetas la pipon ene de la tubo. Varmointerŝanĝilo estas metita sur specialan platformon kaj movita ene de la hufuma induktilo.
La tuta ludejo estas antaŭfluita. La ofteco uzata por hejti la parton tipe estas 12 ĝis 15 kHz, kaj hejtotempo estas ĉirkaŭ 20 sekundoj. La potenca nivelo estas programita kun lineara redukto fine de la hejtciklo. Optika pirometro malŝaltas la kurenton kiam la temperaturo sur la malantaŭa flanko de la artiko atingas antaŭdifinitan valoron.
Estas multaj faktoroj, kiuj povas kaŭzi la malkonsekvencon, kiun la fabrikanto spertis, kiel variado en artikaj komponantoj (dimensioj kaj pozicio) kaj malstabila kaj varia (laŭ tempo) elektra kaj termika kontakto inter la tubo, tubo, pleniga ringo, ktp. Iuj fenomenoj estas esence malstabilaj, kaj malgrandaj variaĵoj de ĉi tiuj faktoroj povas kaŭzi malsamajn procezajn dinamikojn. Ekzemple, la malferma plenigaĵa metala ringo povas parte malvolviĝi sub la elektromagnetaj fortoj, kaj la libera fino de la ringo povas esti suĉita reen de kapilaraj fortoj aŭ restita nemiksita. La bruajn faktorojn malfacilas redukti aŭ forigi, kaj la solvo al la problemo postulis pliigi la fortikecon de la tuta procezo. Komputila simulado estas efika ilo por analizi kaj optimumigi la procezon.
Dum la pritakso de la brazada procezo, fortaj elektrodinamikaj fortoj estis observitaj. En la momento, kiam la potenco ekŝaltas, la hufuma bobeno klare spertas ekspansion pro subita apliko de elektrodinamika forto. Tiel, la induktilo fariĝis me mechananike pli forta, inkluzive asimilante plian vitrofibran (G10) platon ligantan la radikojn de du harpinglaj volvaĵoj. La alia pruvo de ĉeestantaj elektrodinamikaj fortoj estis la ŝovo de fandita pleniga metalo for de la areoj proksimaj al kupraj turnoj, kie la magneta kampo estas pli forta. En normala procezo, pleniga metalo distribuas unuforme ĉirkaŭ la artiko pro kapilaraj fortoj kaj gravito kontraste al eksternorma procezo, kie pleniga metalo povas elĉerpi la artikon aŭ supreniĝi laŭ la pipa surfaco.
ĉar indukta aluminia brasado estas tre komplika procezo, ne eblas realigi ĝustan simuladon de la tuta ĉeno de reciproke kunligitaj fenomenoj (elektromagneta, termika, mekanika, hidrodinamika kaj metalurgia). La plej grava kaj regebla procezo estas la generado de elektromagnetaj varmaj fontoj, kiuj estis analizitaj per la programo Flux 3D. Pro la kompleksa naturo de la indukta brazado, oni uzis kombinaĵon de komputila simulado kaj eksperimentoj por procezdezajno kaj optimumigo.
