Обработка токами высокой частоты (ТВЧ). Нагрев твч

Обработка токами высокой частоты (ТВЧ). Нагрев твч

Если тигель с помещенным в нем куском металла обмотать несколькими витками про­вода и пустить по этому проводу переменный ток высокой частоты, то металл в тигле начнет нагреваться и через некоторое время распла­вится. Такова принципиальная схема приме­нения токов высокой частоты для нагрева.

Но что при этом происходит?

Первый случай, когда разогреваемое ве­щество — проводник. Переменное магнитное поле, которое появляется при прохождении переменного тока по виткам индуктора, застав­ляет двигаться в нем свободные электроны, т. е. порождает вихревые индукционные токи. Опии разогревают кусок металла. Диэлектрик же разогревается за счет того, что магнитное поле колеблет в нем ионы и молекулы, «раскачи­вает» их. А ведь вы знаете, что, чем быстрее движутся частицы вещества, тем выше его тем­пература.

Для высокочастотного нагрева сейчас наи­более широко применяются токи от 1500 гц до 3000 Мгц и выше. При этом нагревательные установки, работающие на ТВЧ, нередко имеют мощность в сотни и тысячи киловатт. Их конструкция зависит от размеров и формы нагревае­мых объектов, от их электросопротивления, от того, какой нагрев требуется — сплошной или частичный, глубокий или поверхностный, и от других факторов.

Чем больше размеры нагреваемого объекта и чем выше электропроводность материала, тем более низкие частоты можно применять для нагрева. И наоборот, чем выше электросопро­тивление, чем меньше габариты нагреваемых деталей, тем более высокие частоты необ­ходимы.

Какие же технологические операции в сов­ременной промышленности осуществляются с помощью ТВЧ?

Прежде всего, как мы уже говорили,— плавка. Высокочастотные плавильные печи сейчас работают на многих предприятиях. В них выплавляют высококачественные сорта стали, магнитные и жаростойкие сплавы. Ча­сто плавка производится в разреженном про­странстве — в высоком вакууме. При вакуум­ной плавке получаются металлы и сплавы наи­высшей чистоты.

Вторая важнейшая «профессия» ТВЧ — закаливание металла (см. ст. «Защита металла»).

Многие важные детали автомобилей, трак­торов, металлорежущих станков и других ма­шин и механизмов теперь закаливаются токами высокой частоты.

Нагрев ТВЧ позволяет получить высоко­качественную скоростную пайку различными припоями.

В металлопромышленности ТВЧ нагре­вают стальные заготовки для обработки их давлением (для штампов­ки, ковки, накатки). При нагреве ТВЧ не обра­зуется окалины. Это экономит металл, увели­чивает срок службы штампов, улучшает каче­ство поковок. Облегчается и оздоровляется труд рабочих.

До сих пор мы говорили о ТВЧ в связи с об­работкой металлов. Но этим не ограничи­вается круг их «деятельности».

Очень широко применяются ТВЧ и для об­работки такого важного материала, как пласт­массы. На заводах пластмассовых из­делий в установках ТВЧ нагревают заготовки перед прессованием. Хорошо помогает нагрев ТВЧ при склеивании. Многослойные небьющие­ся стекла с пластмассовыми прокладками между слоями стекла изготавливают при нагре­ве ТВЧ в прессах. Так же, кстати, производят нагрев древесины при изготовлении некоторых сортов фанеры и фасонных изделий из нее. А для сварки швов в изделиях из тонких листов пластмасс применяют специальные машины ТВЧ, напоминающие швейные. Этим способом изготавливают чехлы, футляры, ко­робки, трубы.

Последние годы все шире применяется на­грев ТВЧ в стекольном производ­стве — для сварки различных стеклянных изделий (труб, пустотелых блоков) и при варке стекла из шихты.

Нагрев ТВЧ имеет большие преимущества перед другими методами нагрева также и пото­му, что в ряде случаев основанный на нем технологический процесс лучше поддается авто­матизации.

• НОВЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА 

• Ультразвук работает 
• Электроэрозионный метод 
• Электронно-лучевая обработка 
• Обработка токами высокой частоты