Induksi Aluminium Brazing sareng Komputer Dibantosan
Induksi brazing aluminium beuki populér di industri. Conto anu khas nyaéta brazing sagala rupa pipa kana awak penukar panas otomotif. The induksi pemanasan coil loba dipaké pikeun jenis prosés ieu nyaéta henteu ngalingkupkeun salah sahiji, anu tiasa disebat gaya "tapal kuda-hairpin". Pikeun gulungan ieu, médan magnét sareng sebaran arus anu dihasilkeun sacara alami sifatna 3-D. Dina panerapan ieu, aya masalah sareng kualitas gabungan sareng konsistén hasilna tina bagian ka bagian. Pikeun méréskeun hiji masalah sapertos kitu pikeun pabrik otomotif ageung, program simulasi komputer Flux3D dianggo pikeun diajar prosés sareng ngaoptimalkeun. Optimisasi kalebet ngarobih coil induksi sareng konfigurasi fluks magnét controller. Gulungan induksi énggal, anu parantos divalidasi sacara ékspérimén di laboratorium, ngahasilkeun bagian-bagian anu ngagaduhan kualitas anu langkung luhur di sababaraha situs produksi.
Tiap mobil peryogi sababaraha tukeur panas anu sanés (inti manaskeun, éaporator, kondensor, radiator, sareng sajabana) pikeun penyejukan powertrain, AC, pendingin minyak, sareng sajabana Seueur mayoritas panukar panas mobil panumpang ayeuna didamel tina paduan aluminium atanapi aluminium. Komo upami mesin anu sami dianggo pikeun sababaraha modél mobil, sambunganna tiasa bénten-bénten kusabab tata letak anu béda dina handapeun tiung. Kusabab kitu, prakték standar pikeun pabrik bagian pikeun ngadamel sababaraha awak penukar panas dasar teras ngagantelkeun konektor anu béda dina operasi sékundér.
Awak panukar panas biasana diwangun ku sirip aluminium, tabung sareng lulugu anu dipasang babarengan dina tungku. Saatos brazing, tukeur panas disaluyukeun pikeun modél mobil anu dibéré ku ngalampirkeun tanghi nilon atanapi pipa aluminium anu paling umum béda kalayan blok sambungan. Pipa ieu napel boh ku las MIG, seuneu atanapi brazing induksi. Dina kasus brazing, kontrol suhu anu pas pisan diperyogikeun kusabab béda alit dina suhu lebur sareng brazing pikeun aluminium (20-50 C gumantung kana alloy, logam pangisi sareng suasana), konduktivitas termal tinggi tina aluminium sareng jarak anu pondok pikeun anu sanés sendi brazed dina operasi saméméhna.
pemanasan induksi mangrupikeun padika umum pikeun nyéépkeun sababaraha rupa pipa pikeun panangan headers exchanger. Gambar 1 mangrupikeun gambar hiji brazing induksi set-up pikeun brazing pipa kana tabung dina header exchanger panas. Kusabab sarat pikeun manaskeun anu pas, nyanghareupan coil induksi kedah janten caket caket gabungan anu bakal brazed. Ku alatan éta coil silinder saderhana henteu tiasa dianggo, sabab bagian na henteu tiasa dicabut saatos gabunganna brazed.
Aya dua gaya coil induksi utama anu dianggo pikeun ngahijikeun sendi ieu: induktor gaya "clamshell" sareng "tapal kuda-hairpin". Induktor "Clamshell" sami sareng induktor silinder, tapi éta kabuka pikeun ngamungkinkeun bagian ngaleungitkeun. Induktor "tapal kuda-cukuran" bentukna siga tapal kuda pikeun ngamuat bagéan na dasarna dua coil jepit dina sisi anu peuntas tina gabungan.
Kauntungannana ngagunakeun induktor "Clamshell" nyaéta pemanasan langkung seragam dina kuriling sareng rélatif gampang diprediksi. Karugian tina induktor "Clamshell" nyaéta sistem mékanis anu diperyogikeun langkung rumit sareng kontak anu luhur ayeuna relatif teu tiasa dipercaya.
Induktor "tapal kuda-cukuran" ngahasilkeun pola panas 3-D anu langkung rumit tibatan "Clamshells". Kauntungan tina induktor gaya "tapal kuda-hairpin" nyaéta bagian penanganan disederhanakeun.
Induksi Aluminium BrazingSimulasi komputer ngaoptimalkeun brazing
Pabrikan panas-exchanger ageung ngagaduhan masalah kualitas sareng nyokong gabungan sapertos dina Gambar 1 nganggo induktor gaya tapal kuda-hairpin. Gabungan braze saé pikeun seuseueurna bagian, tapi pemanasan bakal bénten pisan pikeun sababaraha bagéan, hasilna henteu cukup jero sendi, sendi tiis sareng logam pangisi ngajalankeun tembok témbok kusabab panas teuing lokal. Malah ku uji coba unggal panukar panas pikeun kabocoran, sababaraha bagéan masih bocor dina gabungan ieu dina jasa. Pusat pikeun Téhnologi Induksi Inc. dikontrak pikeun nganalisis sareng ngarengsekeun masalah.
Catu daya anu dianggo pikeun padamelan gaduh frékuénsi variabel 10 dugi 25 kHz sareng kakuatan anu dipeunteun 60 kW. Dina prosés brazing, operator masang cincin logam pangisi dina ujung pipa sareng nyelapkeun pipa dina jero tabung. A exchanger panas ditempatkeun kana rig khusus sareng dipindahkeun di jero induktor tapal kuda.
Sakabéh daérah brazing prefluxed. Frékuénsi anu dipaké pikeun manaskeun bagian biasana nyaéta 12 dugi 15 kHz, sareng waktos pemanasan sakitar 20 detik. Tingkat kakuatan diprogram ku réduksi linier dina tungtung siklus pemanasan. Piramida optik pareuman kakuatan nalika suhu di sisi tukang tina sendi ngahontal nilai prasetél.
Aya seueur faktor anu tiasa nyababkeun sauyunan pabrik anu dialaman, sapertos variasi komponén gabungan (ukuran sareng posisi) sareng henteu stabil sareng variabel (dina waktosna) kontak listrik sareng termal antara tabung, pipa, cincin pangisi, sareng sajabana Sababaraha fenomena sacara alami henteu stabil, sareng variasi leutik tina faktor ieu tiasa nyababkeun dinamika prosés anu béda. Salaku conto, cingir logam pangisi kabuka sawaréh tiasa bersantai dina kakuatan éléktromagnétik, sareng tungtung cincin gratis tiasa diseuseup ku gaya kapiler atanapi tetep henteu dilebur. Faktor noise hese pikeun ngirangan atanapi ngaleungitkeun, sareng jalan kaluar tina masalah diperyogikeun ningkatkeun kateguhan tina total prosés. Simulasi komputer mangrupikeun alat anu épéktip pikeun nganalisis sareng ngaoptimalkeun prosés na.
Salila évaluasi prosés brazing, kakuatan éléktrodinamika kuat dititénan. Di momen kakuatan diaktipkeun, coil tapal kuda jelas ngalaman ékspansi kusabab ngadadak gaya kakuatan élémodinamika. Janten, induktorna didamel sacara mékanis langkung kuat, kalebet ngalebetkeun pelat gentian kaca (G10) anu nyambungkeun akar dua gulungan rambut. Démonstrasi kakuatan éléktrodinamika sanés anu aya nyaéta pergeseran logam pangisi lebur jauh ti daérah anu caket kana tambaga tambaga dimana medan magnét langkung kuat. Dina prosés normal, logam pangisi ngadistribusikaeun sacara seragam di sakitar sendi kusabab kakuatan kapiler sareng gravitasi kontras sareng prosés anu teu normal dimana logam pangisi tiasa béak tina sendi atanapi ngalih ka luhur permukaan pipa.
margi brazing aluminium induksi mangrupikeun prosés anu rumit pisan, henteu mungkin pikeun ngarepkeun simulasi anu akurat tina sakabeh ranté silih gandéngna fénoména (éléktromagnétik, termal, mékanis, hidrodinamika sareng metalurgi). Prosés anu paling penting sareng terkendali nyaéta ngahasilkeun sumber panas éléktromagnétik, anu dianalisis nganggo program Flux 3D. Kusabab sipat rumit prosés brazing induksi, kombinasi simulasi komputer sareng ékspérimén dianggo pikeun desain prosés sareng ngaoptimalkeun.
