- Uygulamalar
- İndüksiyon Brazing
- İndüksiyon Sertleştirme
- İndüksiyon Ergitme
- Dövme için İndüksiyonla Isıtma
- İndüksiyonla Alüminyum Brazing
- İndüksiyon Tavlama
- İndüksiyon Birleştirme
- İndüksiyon Kapak Sızdırmazlığı
- İndüksiyon Karbür Isıtma
- Katater Uç Yuvarlama
- İndüksiyon Kürleme
- Bağlantı Elemanlarında İndüksiy
- İndüksiyonla Fiber Optik Lehimi
- …
- Uygulamalar
- İndüksiyon Brazing
- İndüksiyon Sertleştirme
- İndüksiyon Ergitme
- Dövme için İndüksiyonla Isıtma
- İndüksiyonla Alüminyum Brazing
- İndüksiyon Tavlama
- İndüksiyon Birleştirme
- İndüksiyon Kapak Sızdırmazlığı
- İndüksiyon Karbür Isıtma
- Katater Uç Yuvarlama
- İndüksiyon Kürleme
- Bağlantı Elemanlarında İndüksiy
- İndüksiyonla Fiber Optik Lehimi
- Uygulamalar
- İndüksiyon Brazing
- İndüksiyon Sertleştirme
- İndüksiyon Ergitme
- Dövme için İndüksiyonla Isıtma
- İndüksiyonla Alüminyum Brazing
- İndüksiyon Tavlama
- İndüksiyon Birleştirme
- İndüksiyon Kapak Sızdırmazlığı
- İndüksiyon Karbür Isıtma
- Katater Uç Yuvarlama
- İndüksiyon Kürleme
- Bağlantı Elemanlarında İndüksiy
- İndüksiyonla Fiber Optik Lehimi
- …
- Uygulamalar
- İndüksiyon Brazing
- İndüksiyon Sertleştirme
- İndüksiyon Ergitme
- Dövme için İndüksiyonla Isıtma
- İndüksiyonla Alüminyum Brazing
- İndüksiyon Tavlama
- İndüksiyon Birleştirme
- İndüksiyon Kapak Sızdırmazlığı
- İndüksiyon Karbür Isıtma
- Katater Uç Yuvarlama
- İndüksiyon Kürleme
- Bağlantı Elemanlarında İndüksiy
- İndüksiyonla Fiber Optik Lehimi
İndüksiyon Sertleştirme Nedir?
İndüksiyon sertleştirme, metal parçaların yüzeylerini hızlı ve seçici bir şekilde sertleştirmek için kullanılan bir ısıl işlem yöntemidir. Bu yöntem, metalin yüzeyinde ısı üretmek için elektromanyetik indüksiyon kullanır. Temelde, metal parça bir bobin içinde yer alır ve bobine uygulanan alternatif akım, metalin yüzeyini yüksek sıcaklıklara ısıtır ve ardından metal yüzeyine hızla su püskürtülerek soğutularak sertleştirilir.Bu işlem, metalin yüzeyinin sertleşmesini sağlar ve çekirdek yapıyı etkilemeden yüzey sertliğini ve dolayısıyla aşınma direncini artırır.
İndüksiyon Sertleştirmenin Avantajları
Enerji Verimliliği ve Çevre Dostu
- Yüzey Isıtma: Isı sadece işlevsel yüzey katmanında üretilir, bu da daha az enerji tüketimi sağlar.
- Çevre Dostu: Elektrikle çalışabilmesi ve CO2 emisyonu üretmemesi, yeşil çevre dostu bir seçenek olmasını sağlar.
Hassasiyet
- Yüksek Hassasiyet: Yüzey sertliği yüksek doğrulukla elde edilir ve işlem her iş parçası için tekrarlanabilir.
- Enerji ve Bozulma Azaltımı: Yüzeyde ısı üretildiğinden daha az enerji tüketilir, çekirdek sıcaklığı daha az etkilenir ve çarpılma riskleri azalır.
Düşük Bozulma ve Distorsiyon
- Minimum Distorsiyon: Hassas kontrol sayesinde metalin soğutma sırasında bükülme veya çarpılma riski azalır.
- Düşük İşçilik Gereksinimi: Diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında daha az operatör müdahalesi gerektirir.
Yüksek Verim ve Hız
- Hızlı İşlem: Diğer ısıl işlem yöntemlerine göre çok daha hızlıdır, bu da yüksek hacimli üretim için idealdir.
- Ekstra Malzeme Gerektirmeme: Tuz banyoları veya gaz tankları gibi ekstra ekipman gerektirmez.
Sertlik ve Dayanıklılık
- Sertlik Ayarı: Sertlik seviyesi, indüksiyon sertleştirme sonrası temperleme ile ayarlanabilir.
- Aşınma Direnci: Artan sertlik, iş parçasının aşınma ve yorulma dayanımını artırır.
Bozulma ve Distorsiyonun Azaltılması
- Düşük Distorsiyon: Daha az ısı uygulanarak malzeme çarpılması azaltılır.
- Tekrarlanabilir İşlem: Bilgisayar kontrolü ile her iş parçasının aynı seviyede ısıl işleme tabi tutulması sağlanır.
Uygun Maliyet ve Kolaylık
- Düşük Maliyet: Pahalı ekipman veya özel beceri gerektirmeden uygun maliyetli bir işlem sağlar.
- Kolay Entegrasyon: Üretim hattına kolayca entegre edilebilir.
Proses Detayları
Isıtma Aşaması
- Bobin Kullanımı: Metal parça, su soğutmalı bakır bobin(indüktör) içerisine yerleştirilir.
- Alternatif Akım: Bobine uygulanan alternatif akım, metalin yüzeyinde girdap akımları ve histerezis kayıpları sonucu sertleştirme sıcaklığının üzerine çıkan ısı üretir.
- Frekans ve Derinlik: Alternatif manyetik alanın frekansı, ısıtma derinliğini etkiler; yüksek frekans, yüzeyde daha ince bir derinlikte sertleşme sağlar.
Sertleştirme Aşaması
- Hızlı Soğutma: Isıtılan iş parçası, su, yağ veya hava kullanılarak hızla soğutulur.
- Martensitik Dönüşüm: Hızlı soğutma, metalin yüzeyinde martensitik bir yapı oluşturarak yüksek sertlik ve dayanıklılık sağlar.
- Faz Dönüşümleri: Sertleşmenin yüzeyde oluşmasını sağlarken, çekirdeğin sıcaklıktan etkilenmemesi için faz dönüşümleri dikkatlice kontrol edilir.
Uygulamalar
Dişli ve Şaftlar
- Güç Aktarımı: Yüksek yük taşıma kapasitesine ve dayanıklılığa sahip parçalar, güç aktarımında önemli rol oynar.
- Motor Bileşenleri: Süspansiyon ve motor parçalarında yüksek sertlik ve aşınma direnci sağlar.
Zımbalar ve Pimler
- Sertleştirilmiş Alanlar: Belirli bölgelerde sertleştirme yapılarak güçlendirme ve aşınma direnci artırılır.
Karbon ve Alaşımlı Çelikler
- Yüksek Karbon İçeriği: %0,40-0,45 karbon içeren çelikler, yüksek sertlik ve dayanıklılık sunar.
- Endüktif Isıtma: Plastik enjeksiyon kalıplama makinelerinde, şişe kapak contası üretiminde ve ferromanyetik seramiklerin kaynağında kullanılır.
Yarı İletken Endüstrisi
- Silikon Isıtma: Yarı iletken üretiminde ve indüktif fırınlarda, metallerin erime noktasına kadar ısıtılması için kullanılır.
Mutfak Eşyaları
- İndüksiyonlu Ocaklar: Temassız ısıtma teknolojisi kullanılarak verimli ve hızlı pişirme sağlanır.
Malzemeler
- Karbon Çelikleri: 1045, 1141, 4140, 4340 gibi çelikler tercih edilir. Bu çelikler, %0,40-0,45 karbon içeriği ile 58 HRC+'ye kadar sertleştirilebilir.
- Alaşımlı Çelikler ve Dökme Demir: AISI 8640, ETD150 gibi alaşımlı çelikler ve dökme demirler kullanılır.
- Paslanmaz Çelikler: Belirli uygulamalarda kullanılabilir, ancak genellikle karbon çelikleri tercih edilir.
İndüksiyon Sertleştirmenin Özellikleri
1. Yüzey Sertliği ve Kalınlığı
- Sertlik Derecesi: İndüksiyon sertleştirme, metal yüzeyinde yüksek sertlik sağlayabilir. Yüzeyde elde edilebilecek sertlik genellikle Rockwell sertlik ölçeğinde 55 HRC (Hardness Rockwell C) ve üzerindedir.
- Sertleşme Derinliği: Sertleşme derinliği, işlem sırasında kullanılan frekansa göre değişir. Düşük frekansta daha derin, yüksek frekansta ise daha ince sertleşmiş tabakalar elde edilir. Tipik olarak, sertleşmiş yüzey tabakası 0,5 mm ile 5 mm arasında olabilir.
2. Isıl İşlem ve Kontrol
- Isıtma Yöntemi: Elektromanyetik indüksiyon kullanılarak metal yüzeyinde yüksek sıcaklıklar üretilir. Bu yöntem, yüzeyde girdap akımları oluşturarak ısı üretir.
- Soğutma: Isıtılan metal, su, yağ veya hava gibi hızlı soğutma ortamlarında hızla soğutulur. Bu hızlı soğutma, metalin yüzeyinde martensitik sert bir yapı oluşturur.
- Sıcaklık Kontrolü: İndüksiyon sertleştirme işleminde sıcaklık çok hassas bir şekilde kontrol edilebilir, bu da sertlik ve yüzey kalitesinin yüksek doğrulukta olmasını sağlar.
3. Enerji Verimliliği
- Yüzey Isıtma: Isıtma sadece metalin yüzeyinde gerçekleştirilir, bu da enerji tüketimini azaltır. İç yapı üzerinde minimal etkiler sağlar.
- Hedeflenmiş Isıtma: İndüksiyon sertleştirme, belirli bölgeleri seçici olarak ısıtarak enerji verimliliğini artırır. Yalnızca istenen bölgeler ısıtılır, bu da işlem maliyetlerini azaltır.
4. Bozulma ve Distorsiyon Azaltımı
- Düşük Distorsiyon: İşlem sırasında metalin çekirdek sıcaklığı üzerinde minimal değişiklikler olduğundan, çarpılma ve distorsiyon riski düşüktür. Bu, özellikle hassas parçalar için avantajlıdır.
- Minimum Isı Etkisi: Isı sadece yüzeyde uygulandığından, iç yapı üzerindeki etkiler minimize edilir, böylece iç yapının özellikleri değişmeden kalır.
5. Hassasiyet ve Tekrarlanabilirlik
- Yüksek Hassasiyet: İndüksiyon sertleştirme işlemi, bilgisayar kontrollü sistemlerle hassas bir şekilde yürütülür. Bu, yüksek doğruluk ve tekrarlanabilirlik sağlar.
- Tekrarlanabilirlik: Aynı tipteki parçalar üzerinde aynı işlem koşullarında uygulandığında, sonuçlar arasında tutarlılık sağlanır. Bu, seri üretim için idealdir.
6. Malzeme ve Uygulama Çeşitliliği
- Malzeme Uyumu: İndüksiyon sertleştirme, karbon çelikleri, alaşımlı çelikler, dökme demirler ve bazı paslanmaz çelikler gibi çeşitli metallerle uygulanabilir. Özellikle yüksek karbonlu ve alaşımlı çeliklerle etkilidir.
- Uygulama Alanları: Genellikle dişliler, şaftlar, yaylar, zımbalar,pimler ,makaralar gibi yüksek aşınma direnci gerektiren iş parçaları için kullanılır. İndüksiyon sertleştirme ayrıca, otomotiv ve makine sanayinde geniş ve birçok değişik uygulama alanlarına sahiptir.
7. Hız ve Verimlilik
- Hızlı İşlem: İndüksiyon sertleştirme, diğer ısıl işlem yöntemlerine göre çok daha hızlı bir işlem süresi sunar. Bu, üretim hızını artırır ve maliyetleri azaltır.
- Minimum İşçilik: Otomatik sistemler ve bilgisayar kontrollü işlemler sayesinde işçilik ihtiyacı azalır ve süreç daha verimli hale gelir.
8. Çevresel Etkiler
- Düşük Çevresel Etki: İndüksiyon sertleştirme çevre dostu bir işlem olarak kabul edilir çünkü genellikle dış ortamda yüksek sıcaklıklar üretmeden metal yüzeyinde işleme yapılır. Ayrıca, geleneksel sertleştirme yöntemlerine göre daha az atık ve emisyon üretir.
9. Zorluklar ve Sınırlamalar
- Ekipman Maliyeti: İndüksiyon sertleştirme için gereken ekipman pahalı olabilir ve başlangıçta yüksek maliyetler gerektirebilir.
- Malzeme Sınırlamaları: Demirli metallerle sınırlıdır; demir içermeyen malzemeler üzerinde etkili değildir.
İndüksiyon sertleştirme, yüksek verimlilik, hassasiyet ve düşük enerji tüketimi gibi avantajlar sunarak, özellikle yüksek aşınma ve sertlik gerektiren uygulamalar için tercih edilen bir yöntemdir.
Karşılaştırmalar
Yüzey Sertleştirme ile İndüksiyon Sertleştirme Karşılaştırması
- Taşıma ve Lojistik: Geleneksel yüzey sertleştirme işlemleri, parçaların başka bir tesise taşınmasını gerektirebilir. İndüksiyon sertleştirme ise doğrudan üretim hattına entegre edilebilir ve ek taşıma ihtiyacını ortadan kaldırır.
- Isıtma Yöntemi: Yüzey sertleştirme işlemi, hem ısı hem de kimyasal maddeler kullanarak yüzeyi sertleştirir. İndüksiyon sertleştirme ise sadece elektromanyetik enerji kullanarak belirli bölgelerde ısınma sağlar.
- Uygulama Alanı: İndüksiyon sertleştirme genellikle küçük parçalar veya belirli bölgelerde uygulanırken, yüzey sertleştirme geniş alanlara yayılabilir.
Alevle Sertleştirme ile İndüksiyon Sertleştirme Karşılaştırması
- Isıtma ve Soğutma: Alevle sertleştirme tüm yüzeyi ısıtarak geniş bir sertleşme sağlar. Buna karşın, indüksiyon sertleştirme belirli bölgeleri seçici olarak ısıtarak sertleştirir.
- Yüzey Sertliği: Alevle sertleştirme daha homojen bir yüzey sertliği elde ederken, indüksiyon sertleştirme daha lokal sertlik oluşturur.
- İşçilik ve Hasar Riski: Alevle sertleştirme daha fazla işçilik gerektirir ve hasar riski yüksektir. İndüksiyon sertleştirme ise otomatikleştirilebilir ve işçilik gereksinimi düşüktür, ayrıca hasar riski de daha azdır.
Dezavantajlar
Malzeme Sınırlamaları
- Demirli Metallerle Sınırlı: İndüksiyon sertleştirme, yalnızca demir içeren metallerle etkili bir şekilde çalışır. Demir içermeyen metallerde bu yöntem verimli değildir.
Ekipman ve Eğitim Gereksinimleri
- Özel Ekipman: Çoğu standart işlemci, yuvarlak nesneler için temel bobin(indüktör) tasarımları sunar, ancak bazı uygulamalar özel yapım bobinler gerektirebilir.
- Ekipman Erişimi ve Eğitim: İndüksiyon sertleştirme işlemleri için özel ekipman ve uygun eğitim gereklidir.
Kalın Malzemelerle Sınırlamalar
- Sertlik Dağılımı: Kalın malzemelerde eşit ısıtma sağlamak zor olabilir. Bu, sertlikte eşitsizliklere veya çatlaklara neden olabilir.
İNDMAKİNA DIŞ TİC. ve SANAYİ LTD.ŞTİ.
INDMAKİNA, TAIPAN INDUCTION FİRMASININ SATIŞ VE TEKNİK SERVİSİDİR.
Adres: Dudullu OSB Mah. Des Sanayi Sitesi, C22 Blok, 116. Sk., No:49, Ümraniye, ISTANBUL
Email: indmakinasanayi@gmail.com