Mencapai Pengerasan Gigi Besar Berkualitas Tinggi dengan Pemanasan Induksi
Dalam industri manufaktur, roda gigi berukuran besar memainkan peran penting dalam berbagai aplikasi seperti mesin berat, turbin angin, dan peralatan industri. Untuk memastikan ketahanan dan kinerjanya, penting untuk menerapkan proses pengerasan pada gigi roda gigi. Salah satu metode paling efektif untuk mencapai pengerasan gigi demi gigi pada roda gigi besar adalah melalui pemanasan induksi.
Pemanasan induksi adalah proses yang memanfaatkan induksi elektromagnetik untuk memanaskan permukaan gigi roda gigi dengan cepat. Dengan menerapkan arus bolak-balik frekuensi tinggi ke kumparan, medan magnet dihasilkan, yang menginduksi arus eddy pada permukaan gigi roda gigi. Arus eddy ini menciptakan pemanasan lokal, memungkinkan pengerasan yang tepat dan terkontrol pada setiap gigi.
Pengerasan gigi demi gigi menggunakan pemanasan induksi menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan metode pengerasan lainnya. Pertama, memastikan distribusi kekerasan yang seragam di seluruh gigi roda gigi, sehingga meningkatkan ketahanan aus dan kapasitas membawa beban. Hal ini sangat penting terutama untuk roda gigi besar yang terkena beban berat dan kondisi pengoperasian yang berat.
Kedua, pemanasan induksi memungkinkan pengerasan selektif, yang berarti hanya gigi roda gigi yang dipanaskan, sedangkan bagian gigi lainnya relatif tidak terpengaruh. Hal ini meminimalkan risiko distorsi atau lengkungan, yang dapat terjadi pada metode perlakuan panas lain yang melibatkan pemanasan seluruh peralatan. Kontrol yang tepat terhadap proses pemanasan memungkinkan pengerasan yang ditargetkan, sehingga menghasilkan roda gigi berkualitas tinggi dan stabil secara dimensi.
Pengerasan induksi pemasangan roda gigi ukuran kecil, sedang, dan besar dilakukan dengan teknik gigi per gigi atau metode melingkari. Tergantung pada ukuran roda gigi, pola kekerasan dan geometri yang diperlukan, roda gigi dikeraskan secara induksi dengan melingkari seluruh roda gigi dengan kumparan (disebut “pengerasan putaran roda gigi”), atau untuk roda gigi yang lebih besar, memanaskannya “gigi demi gigi” , dimana hasil pengerasan yang lebih presisi dapat dicapai, meskipun prosesnya jauh lebih lambat.
Pengerasan gigi demi gigi pada roda gigi besar
Metode gigi demi gigi dapat dilakukan dengan dua alternatif teknik:
“tip-by-tip” menerapkan mode pemanasan satu kali atau mode pemindaian, sebuah induktor mengelilingi badan satu gigi. Metode ini jarang digunakan karena tidak memberikan kelelahan dan kekuatan benturan yang dibutuhkan.
Teknik pengerasan “celah demi celah” yang lebih populer hanya menerapkan mode pemindaian. Hal ini mengharuskan induktor ditempatkan secara simetris di antara dua sisi gigi yang berdekatan. Kecepatan pemindaian induktor biasanya berkisar antara 6mm/detik hingga 9mm/detik.
Ada dua teknik pemindaian yang digunakan:
– induktor tidak bergerak dan roda gigi dapat digerakkan
– roda gigi tidak bergerak dan induktor dapat dipindahkan (lebih populer saat mengeraskan roda gigi berukuran besar)
Induktor pengerasan induksi
Geometri induktor bergantung pada bentuk gigi dan pola kekerasan yang diperlukan. Induktor dapat dirancang untuk memanaskan hanya akar dan/atau sisi gigi, sehingga ujung dan inti gigi tetap lunak, keras, dan ulet.
Simulasi membantu mencegah panas berlebih
Saat mengembangkan proses pengerasan gigi per gigi, perhatian khusus harus diberikan pada efek ujung/tepi elektromagnetik dan kemampuan untuk memberikan pola yang diperlukan di area ujung gigi.
Saat memindai gigi gir, suhu didistribusikan di dalam akar gir dan sisi-sisinya secara merata. Pada saat yang sama, karena arus eddy mengalir kembali melalui sayap dan, khususnya melalui ujung gigi, perawatan yang tepat harus dilakukan untuk mencegah panas berlebih pada daerah ujung gigi, khususnya pada awal dan akhir pengerasan pindaian. . Simulasi dapat membantu mencegah efek yang tidak diinginkan ini sebelum mengembangkan proses.
Contoh simulasi
Memindai kasus pengerasan gigi demi gigi pada 12 kHz.
Pendinginan semprotan juga disimulasikan tetapi tidak terlihat pada gambar hasil. Efek pendinginan diterapkan pada permukaan atas dan samping kedua gigi, serta menggerakkan zona pendinginan mengikuti induktor.
Profil 3D Hardened dalam warna abu-abu:
Irisan vertikal profil yang diperkeras 2D: CENOS memungkinkan Anda dengan mudah memvisualisasikan bagaimana profil yang diperkeras menjadi lebih dalam jika daya tidak dikurangi atau dimatikan di dekat ujung gigi. 
Kepadatan arus pada roda gigi:
Selain itu, pemanasan induksi menawarkan laju pemanasan dan pendinginan yang cepat, sehingga mengurangi waktu pemrosesan keseluruhan dibandingkan metode konvensional. Hal ini khususnya menguntungkan untuk peralatan berukuran besar, karena membantu meningkatkan efisiensi produksi dan mengurangi biaya.
Untuk mencapai pengerasan gigi besar pada gigi besar menggunakan pemanas induksi, diperlukan peralatan khusus. Sistem pemanas induksi biasanya terdiri dari catu daya, kumparan atau induktor, dan sistem pendingin. Roda gigi diposisikan di dalam kumparan, dan catu daya diaktifkan untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Parameter proses, seperti daya, frekuensi, dan waktu pemanasan, dikontrol secara cermat untuk mencapai profil kekerasan yang diinginkan.
Kesimpulannya, pengerasan gigi besar secara gigi per gigi menggunakan pemanasan induksi merupakan metode yang sangat efektif dan efisien. Hal ini memastikan distribusi kekerasan yang seragam, pengerasan selektif, dan waktu pemrosesan yang cepat, sehingga menghasilkan roda gigi berkualitas tinggi dan tahan lama. Jika Anda terlibat dalam pembuatan roda gigi besar, mempertimbangkan penerapan pemanasan induksi untuk pengerasan gigi dapat meningkatkan kinerja dan umur panjang produk Anda secara signifikan.
