Induction heat สิ่งที่ต้องรู้ก่อนเลือกใช้
ในการพิจารณาเลือกใช้ induction heat มาใช้งาน มีปัจจัยหลายอย่างที่ต้องพิจารณา คุณสมบัติทางแม่เหล็ก (การซึมผ่านสัมพัทธ์), คุณสมบัติทางไฟฟ้า (ความต้านทาน) และคุณสมบัติทางความร้อน (การนำไฟฟ้า) ของชิ้นส่วนที่ต้องการให้ความร้อน ชนิดของโลหะ รูปทรงและความต้านทานของโลหะ ที่ถือเป็นโหลดของระบบที่เปลี่ยนแปลงไปเรื่อย ๆ ตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ซึ่งต้องเลือกขนาดของ induction heat ให้เหมาะสม และมี"ช่วงความต้านทาน" ซึ่งควรกว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
ปัจจัยหลัก ๆ ในการเลือกเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำคือ
-พลังงานระบบ
-ความถี่ของระบบ
- การออกแบบของขดลวดเหนี่ยวนำ
พลังงานระบบ: คือพลังของการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กที่จากสร้างความเข้มข้นของพลังงานที่ส่งไปที่ชิ้นงานเพื่อเหนี่ยวนำให้เกิดความร้อนต่อพื้นผิวโลหะใด ๆ พลังงานที่สูงขึ้นจะสร้างความร้อนได้รวดเร็ว จะช่วยให้เวลาในการทำงานของเครื่อง induction heat สั้นลง ความร้อนของอุปกรณ์ภายในก็จะไม่ร้อนมาก ช่วยให้เครื่องทนทานต่อการใช้งานด้วย
ความถี่ของระบบ:
ในการเหนี่ยวนำความร้อนไปที่ชิ้นงาน ความถี่ของ induction heat มีผลต่อการเจาะความร้อนไปยังศูนย์กลาง / แกนกลาง(การซึมผ่านสัมพัทธ์)และพื้นผิวของโลหะ ความถี่ต่ำ คาบเวลาของความถี่ยาวกว่า ก็จะเหนี่ยวนำความร้อนเข้าไปจากพื้นผิวโลหะได้ลึกกว่าความถี่ที่สูงขึ้นนั่นเอง ทีนี้เรามาดูกันว่า ความถี่แต่ละความถี่ สามารถสร้างความร้อนซึมซาบเข้าไปในพื้นผิวได้เท่าใหร่ (ซึ่งจะมีผลต่อการพิจารณาการใช้เครื่องมาก ๆ )
- ความถี่ต่ำกว่า 10 kHz ได้ความลึก(ประมาณ): 0.090–0.200 นิ้ว
- ความถี่ต่ำกว่า 30 kHz ได้ความลึก(ประมาณ): 0.080–0.120 นิ้ว
- ความถี่ต่ำกว่า 100 kHz ได้ความลึก(ประมาณ): 0.050–0.080 นิ้ว
- ความถี่ต่ำกว่า 450 kHz ได้ความลึก(ประมาณ): 0.030–0.040 นิ้ว
ทางKMI.TEAM ENGINEERING CO.,LTD ของเราได้แบ่งความถี่ออกเป็นช่วง ๆ ให้เหมาะสมกับงานดังนี้
เครื่อง Induction heat ความถี่กลาง - 1 kHz ถึง 20 kHz
เครื่องInduction heat ความถี่สูง - 30 kHz ถึง 80 kHz
เครื่องInduction heat ความถี่สูงพิเศษ - 100 kHz ถึง 500 kHz
เทคนิคการดูสีของโลหะเมื่อใช้งาน induction heat
เนื่องจากการใช้งาน induction heat กับงานโลหะบาง application ค่อนข้างยากต่อการวัดอุณหภูมิ ด้วยอุปสรรคจากพื้นที่จำกัด ขนาด coil หรือการไต่ของอุณหภูมิที่รวดเร็ว ทำให้ temp sensor บางประเภทไม่สามารถใช้งานได้ เช่น thermocouple แบบที่ต้องสัมผัสชิ้นงาน temp sensor ที่เหมาะสมคือแบบ infrared เท่านั้น แต่ก็ติดขัดเรื่องตำแหน่งติดตั้งและการทนต่ออุณหภูมิของ len infrared และงานบางประเภทก็ไม่ได้ต้องการความแม่นยำสูง ๆ เราก็สามารถใช้การสังเกตุสีของโลหะเพื่อประมาณการณ์อุณหภูมิได้ ดังเช่นตารางต่อไปนี้ (อ้างอิงวัสดุเป็นเหล็กนะครับ )
อุณหภูมิ ( C ) | สีของชิ้นงาน |
|
480 | เริ่มแดง |
|
580 | แดงเรื่อๆ |
|
730 | แดงฉ่ำ ออกส้ม ๆ |
|
930 | ส้ม ฉ่ำๆ |
|
1100 | ส้มออกขาว ผิวเริ่มแตก |
|
1300 | ขาวจัด ผิวแตกจนเห็นได้ชัด |
|
1400 | เริ่มละลายให้เห็น |
จากตารางด้านบน ถ้าเป็นงานประเภท งานชุบแข็ง hardenning หรืองาน blasing ควรใช้อุณหภูมิในช่วง ระหว่าง 930-1000 C จะดีที่สุด ระวังอย่าให้ความร้อนไปนจนถึง 1100 คือผิวเริ่มแตก จะทำให้ชิ้นงานเสียหายได้ และต้องไม่ต่ำกว่า 930 C เพราะค่าความแข็งจะไม่ได้ตามต้องการ