Индукционный нагреватель болтов

Автомобилистам и мастерам, работающим с металлами, иногда требуется нагревать металлические предметы. Для этих целей удобно использовать прибор, который создает индукционное поле. Помещенные в такое поле металлы быстро нагреваются докрасна. Это позволяет выкрутить заржавевший болт, согнуть стальной прут, закалить лезвие или жало отвертки.

Функции и область применения индукционных нагревателей для болтов и гаек

Индукционный нагреватель используется для беспламенного нагрева прикипевших болтов и гаек. Хотя помимо болтов и гаек им нагревают и другие детали, в зависимости от целей использования.

Индукционный нагреватель предназначен для:

• облегчения снятия покрывшихся коррозией и прикипевших метизов и металлических деталей;
• выравнивания незначительных вмятин, к примеру, автомобильного кузова;
• демонтажа сайлентблоков;
• снятия виниловой пленки, а также подготовки поверхности перед ее наклеиванием;
• монтажа и демонтажа подшипников.

Характеристики и особенности

С его помощью можно нагревать любые металлические детали. Под воздействием индукции деталь нагревается локально. Рядом расположенные участки не подвергаются серьезному температурному воздействию. Поэтому индукционный нагреватель для болтов имеет преимущество перед приборами, которые часто используются автовладельцами для аналогичных целей, в частности паяльной лампой, газовой горелкой. Помимо этого, вышеперечисленные приборы являются источником открытого пламени, а значит, создают угрозу возникновения пожара, также как и болгарка, если вдруг придется резать болт – в процессе образуются искры. Ударные инструменты, типа гайковерта, могут повредить метиз механически. Использование индукционного нагревателя гораздо выгоднее, безопаснее и проще с этой точки зрения.

Преимущества бытовых приборов:

• компактный;
• универсальный;
• безопасный;
• отсутствует открытый огонь;
• удобно пользоваться;
• подходит для использования в труднодоступных местах;
• сокращает временные и финансовые затраты.

Характеристики приборов сильно варьируются, что отражается на их стоимости. Недорогие приборы китайского производства стоят в пределах 1000 рублей. Рабочая мощность таких приборов равна примерно 100 Вт. Для нагрева прикипевших болтов и закалки небольших предметов этого достаточно. Их конструкция максимально простая:

• моп-транзистор – 2 шт.;
• высокоскоростной диод – 2 шт.;
• внешняя катушка.

Пиковая сила тока такого прибора – 12 А, мощность – 150 Вт. На нагрев кончика отвертки диаметром 6 мм (докрасна) уходит 2 мин, болта – 3 мин, болта с гайками – 4 мин.

Более продвинутый аппарат, относящийся к профессиональным, будет стоить гораздо дороже, но и характеристики его на несколько порядков выше. Например, профессиональный ручной индукционный нагреватель BETEX iDuctor 1 имеет следующие параметры:

• выходная мощность – 1200 Вт;
• подсветка рабочей зоны;
• защита от влаги;
• звуковой сигнал;
• рабочая температура – -5 – +40°

В комплектацию входят:

• индуктор-коврик – 1 шт.;
• гибкий индуктор;
• спиральные индукторы разного размера – 8 шт.;
• U-образный индуктор – 1 шт.;
• термозащитные перчатки.

Стоимость этого прибора превышает 100000 рублей.

Индукционный нагреватель болтов своими руками

Из-за значительной стоимости индукционных нагревателей мастера предпочитают собирать их самостоятельно. Для человека, разбирающегося в электрических схемах, умеющего проводить расчеты и работать паяльником, – задача вполне реальная.

Некоторые делают нагреватель из микроволновки, а точнее из старого прибора вынимают питающий трансформатор, разбирают его, подсоединяют провод сечением 35 мм 2 с двумя клеммами на концах. Получается мощный прибор, который не только практически моментально нагревает метиз, но и может расплавить его. Но такой нагреватель относится к контактным, а не индукционным. Подробно о его изготовлении ниже:

Основным элементом индукционного нагревателя является катушка, в которую помещаются нагреваемые детали.

Конкретный пример изготовления:

1. Транзисторы ставятся на два отдельных радиатора. В схеме используются транзисторы IRFP.
2. Также в плату впаяны 2 входных дросселя. Сердечник для дросселя можно брать от компьютерного блока питания, с вторичных цепей. Старую обмотку нужно смотать и намотать обмотку проводом сечением примерно 1-2 мм 2 по 25 витков.
3. Для защиты схемы устанавливают предохранитель.
4. Стабилизатор напряжения 12 В – для питания вентилятора охлаждения.
5. Светодиод – для индикации питания.
6. Между радиаторами устанавливают быстродействующие диоды.
7. Между лопастями радиатора ставят стабилитроны и резисторы на 10 кОм.
8. Конденсаторы контура – 7 шт.
9. Индукционная катушка на 7 витков сделана из трубки диаметром 5 мм и намотана на оправе около 4,5 см. Схема с такой катушкой работает на частоте 170 кГц.

Конденсаторы набраны на глаз:

• 1 мкФ 250 В – 2 шт.
• 470 нФ – 2 шт.
• 470-330 нФ – 3 шт.

Общая емкость – около 4 мкФ.

Блок питания на 24 В сделан из трансформатора лампового телевизора. Нужно перемотать обмотку, намотать толстым проводом из вторички. В данном случае получается две обмотки по 16 В. Они подключены последовательно и в общем дают 32 В. На радиаторе установлен диодный мост. Трансформатор подключается к схеме через сглаживающий конденсатор.

Наиболее подходят конденсаторы:

Они не нагреваются сильно.

Прибор может справиться не только с тонкими металлами, но и с толстыми, например прутом на 10 мм, но для этого необходимо запитывать систему от источника питания, выдающего значительную силу тока. Например, для нагрева такого прута необходима сила тока 20 A от последовательно подключенных автомобильных аккумуляторов на 12 В. За 15 секунд прут раскаляется докрасна. С установленным блоком питания времени потребуется больше – около 40 секунд.

Особой сложности в изготовлении индукционного нагревателя болтов нет, но необходимо найти рабочую схему и собрать прибор в строгом соответствии с ней. Нужны также хотя бы начальные знания в области радио- и электротехники. Даже у опытных мастеров не всегда получается сделать устройство с желаемыми характеристиками, потому что схема недостаточно продумана или допущены ошибки.

Источник

Электроконтактный нагрев металлических деталей

Электроконтактный нагрев — назначение, устройство, принцип действия

Области применения электроконтактного нагрева

Установками прямого нагрева принято называть такие, в которых преобразование электрической энергии в тепловую происходит в нагреваемом материале или изделии при непосредственном подключении их к источнику питания электроэнергией за счет прохождения через них электрического тока по закону Джоуля–Ленца. Прямой нагрев эффективен для термообработки изделий, обладающих равномерным сечением по длине и значительным омическим сопротивлением. Прямой нагрев не имеет пределов по достижимым температурам, обладает высокой скоростью, пропорциональной вводимой мощности, и высоким КПД.

Установки контактного нагрева предназначены для деталей простой формы (валов, осей, лент), нагрева заготовок под ковку, отжига труб, проволоки, пружинной проволоки под навивку. Существуют печи прямого нагрева периодического действия для спекания прутков и штабиков из порошков редких и тугоплавких металлов при температуре до 3000 К в защитной атмосфере. Деталь (заготовку) включают в электрическую цепь и нагревают протекающим по ней электрическим током. Так как сопротивление цепи мало, то для нагрева необходим ток большой силы, который подводят к ней при помощи массивных медных или бронзовых зажимов. (контактов).

Нагревать можно постоянным или переменным током, однако практически применяется только переменный ток, так как необходимые для нагрева токи в сотни и тысячи ампер при напряжении от десятых долей вольт до 24 В могут быть наиболее просто получены лишь при помощи трансформаторов переменного тока. Трудность подвода тока к детали — один из существенных недостатков контактного нагрева деталей. Зажимы должны иметь хороший контакт с деталью. В промышленных установках прямого нагрева для этого применяют пневмо- и гидроприводы, для снижения температуры в контактах делают их водоохлаждаемыми.

Установка прямого нагрева включает в себя следующие основные узлы:

а) понижающий трансформатор, монтируемый в кожухе установки с обмоткой, охлаждаемой водой, и несколькими ступенями напряжения в диапазоне 5–25 В, обеспечивающий нагрев тел, имеющих разное сопротивление;

б) токопровод от выводов обмотки низкого напряжения трансформатора до водоохлаждаемых зажимов;

в) зажимы, обеспечивающие крепление нагреваемого изделия и необходимое давление в контактах подвода питания;

г) привод контактной системы;

д) приборы контроля и автоматического регулирования процесса нагрева.

В установках непрерывного действия для нагрева проволоки, труб, прутков применяются твердые роликовые или жидкостные кон-такты.

Печи прямого нагрева используются также для графитизации угольных изделий, получения карборунда и т. д. Графитировочные печи выполняют однофазными, прямоугольной формы с разъемными стенками. В них достигается температура 2600–3100 К в вакууме или нейтральной атмосфере. Диапазон регулирования вторичного напряжения 100–250 В, потребляемая мощность 5–15 тыс. кВ×А.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Простой индукционный нагреватель металла

Некоторое время назад купили в Китае пару индуктивных преобразователей с надеждой, что, несмотря на простоту конструкции и небольшое количество радиодеталей можно будет потом использовать это устройство в мастерской, например, как помощь при ослабление прикипевших болтов или для закалки небольших по размерам металлов. Как оказалось, 100 Вт мощности очень мало для данных целей, тем не менее устройство работает очень прилично и эффектно, не хуже чем вот такое самодельное.

Принципиальная схема индукционного нагревателя

С первого взгляда на плату видно, что количество элементов ограничено необходимым минимумом. Схема состоит из двух моп-транзисторов, двух высокоскоростных диодов, двух индуктивностей, резисторов и резонансных элементов — то есть внешней катушки и большой емкости.

Перейдем к тестам схемы

При первых же испытаниях генератора, во время определения предела мощности, сгорели транзисторы. Пробовали сюда IRFR120, но из-за низкого максимального тока простояли они всего пару секунд. Затем пришёл черед IRFR2905 — это транзисторы низковольтные 50 А, с которыми нагреватель работал даже лучше, чем с оригинальными mosfet, где маркировка не видна совсем.

При подключении постоянного напряжения 12 В устройство потребляет около 1,8 А. При приближении металлического предмета к катушке ток начинает расти. В пике удалось достичь тока около 12 А что дает почти 150 Вт, то есть даже больше, чем заявляет производитель. Во время холостого хода идёт около 20 Вт потребляемой мощности и ничего не греется, что может свидетельствовать о правильности работы всей конструкции.

Для теста использовался простой трансформаторный блок питания. В ходе экспериментов проверили на нагрев три элемента: отвертка 6 мм, болт 8 мм, и тот же болт с двумя гайками.

Как стало видно, среднего размера отвертка может этим устройством нагреться до точки кипения в течение 2 минут. Это вполне достойный результат. Если мы сможем домашним способом закалить наконечник отвертки, то такой нагреватель будет полезен.

На разогрев болта до точки кипения необходимо около 3 минут — также хороший результат, учитывая простоту устройства.

Разогрев болта с двумя гайками потребовал 4 минуты — довольно долго. Вы можете использовать таким образом устройства для подогрева застрявшей гайки с целью ее откручивания, однако процесс будет долгий и неудобный. Кроме того, полностью её вставить внутрь катушки может не получиться, что значительно ухудшит эффективность этой операции.

Нагреватель индукционный стоил около 9 долларов, то есть меньше, чем 600 рублей. Это небольшая сумма как за устройство, которое в состоянии эффективно подогреть небольшие металлические предметы. Конечно, нельзя сравнивать этот нагреватель с более дорогими аналогичными девайсами за несколько тысяч рублей (что тоже есть в продаже на Али), но для домашних, любительских или даже небольших мастерских применений — вполне пригодится.

Источник

Ручной индукционный нагреватель подшипников болтов гаек металла

Главная страница » Ручной индукционный нагреватель подшипников болтов гаек металла

Ремонт механических узлов, оборудования, прочих систем, действующих в условиях открытой окружающей среды, зачастую становится проблематичным по причинам известным. Под негативным воздействием жёстких условий металлические детали ржавеют, утрачивают функции лёгкого съёма. Особо подвержены подобным явлениям металлические резьбовые соединения. Однако технологии «рулят». Если использовать ручной индукционный нагреватель болтов, гаек, подшипников и прочих механических деталей, сделать ремонт проще. Рассмотрим аппарат подобного типа для ознакомления.

Что такое «Mini Ductor» — ручной индукционный нагреватель

Собственно, технология индукционного нагрева успешно используется уже продолжительное время. Правда, основным местом действия такой технологии является промышленная сфера. Там применяются мощные индукционные нагреватели для разных производственных целей, включая плавку металлов.

Но здесь рассматривается устройство исключительно «бытового» назначения, которое видится эффективно применимым, например, для ремонта автомобилей или сантехнических систем. Хозяйственный или автомобильный индукционный нагреватель (иностранное распространённое название – mini ductor) представляет собой портативный ручной прибор.

Несмотря на портативность исполнения и зачастую применение обычного сетевого напряжения питания (220 вольт), ручной хозяйственный индукционный нагреватель способен прогревать металл до покраснения. Причём нагрев до красноты осуществляется буквально за считанные секунды.

Демонстрация практического применения аппарата под нагревание металлических резьбовых соединений. Состояние «до красноты» достигается через считанные секунды. Конкретный счёт определяется диаметром болта и гайки

Устройством обеспечивается точное нагревание для лёгкого снятия деталей, подвергшихся коррозии или резьбовых соединений, а также включая:

• подшипники,
• шаровые опоры,
• рулевые тяги,
• болты коллектора и многое другое.

Допускается использовать индукционный хозяйственный нагреватель (mini doctor) там, где недопустимо применять горелку. Например, рядом с топливной магистралью или близко расположенными пластиковыми, резиновыми элементами. Налицо техника быстрого, безопасного, лёгкого съёма проблемных деталей.

Классическая конструкция ручного индукционного нагревателя

Как устроен технически ручной портативный индукционный хозяйственный нагреватель подшипников и других металлических деталей? Рассмотрим одну из распространённых конструкций индукционного нагревателя ручного пользования.

Внешне портативный ручной хозяйственный индукционный нагреватель напоминает обычный паяльник. Только вместо привычного жала, у такого «паяльника» установлена катушка индуктивности. Эта деталь прибора получает энергию от инвертора, встроенного непосредственно в конструкцию.

Устройством поддерживается применение нескольких типоразмеров катушек индуктивности. Классический набор – от 19 мм до 38 мм (19 — 50 мм). Однако есть индукционные нагреватели, поставляемые с расширенной комплектацией рабочих катушек, что существенно расширяет области применения.

Такими, примерно, выглядят рабочие индуктивности, коими комплектуется классический хозяйственный индуктивный ручной нагреватель. Набор к одному прибору содержит несколько конфигураций катушек

Кроме рабочих стандартных индуктивностей, устройство также комплектуется специальной нагревающей платой (Mini Pad). Этот аксессуар предназначен под использование, когда требуется легко снять (удалить) с металлических поверхностей:

Одним словом, всё, что закреплялось на металлических поверхностях при помощи клеевых составов. Есть возможность при помощи этого же аксессуара смягчить аэрозольную краску для последующего облегчённого удаления с поверхности.

Дополнительная плоскостная нагревательная рамка (mini-pad), входящая в комплект индукционного бытового нагревателя. Используется для очистки поверхностей от предметов, посаженных на клей, герметик, липучку и т.п.

Наконец, комплектация конструкции включает гибкую термостойкую катушку (Bearing Buddy) для линейных применений. Это своего рода универсальная индуктивность, которая допускает применение на деталях любой формы путём намотки катушки под форму детали самим пользователем.

Как работает этот удобный хозяйственный прибор?

После подключения аппарата к внешнему источнику питания и активации кнопки управления, на рабочей насадке (индуктивности) формируется высокочастотное магнитное поле. Взаимодействие сформированного магнитного поля с металлом приводит к эффекту электромагнитной индукции.

Как результат – кинетическая энергия электронов способствует образованию теплового эффекта. Образующаяся теплота нагревает участок металла непосредственно в зоне рабочей насадки. Применяя разнообразные насадки из комплекта, пользователь может нагревать самые разные поверхности до нужной температуры. Причём нагрев объекта проходит за короткое время.

Инновационный инструмент автомеханика – Mini Ductor, или простой ручной портативный индукционный нагреватель демонстрирует эффективный ремонт сложных узлов автомобиля

Вот как выглядит применение индукционного нагревателя на стандартном резьбовом соединении с использованием обычной катушки индуктивности:

1. Накрыть рабочей катушкой резьбовое соединение.
2. Нагревать не более двух секунд.
3. Снять прибор и применить гаечный ключ для отворачивания.
4. Если соединение не поддаётся, нагреть ещё две секунды.
5. На крайний случай, нагреть узел до красноты.

Последний подход нагреванием до красноты, как правило, позволяет разъединить резьбовое соединение практически любой сложности в плане повреждения коррозией.

Полный перечень возможностей ручного «Mini Ductor»

Итак, применяя на практике инновационный ручной инструмент механика, имеется возможность выполнять следующие виды работ:

• прогрев резьбовых соединений, повреждённых ржавчиной;
• выправление мелких вмятин на металлических поверхностях без подкраски;
• рихтовка кузовной части автомобиля;
• работа с прессованными деталями ходовой части автомобиля;
• термообработка (закаливание) металлических деталей;
• работа с подшипниками, требующими горячей посадки;
• удаление герметиков для металла;
• удаление молдингов, наклеек, металлических спойлеров;
• удаление ржавчины и лакокрасочных покрытий с металлических поверхностей.

Как показывает список возможностей ручного индукционного хозяйственного нагревателя, это действительно нужный в хозяйстве инструмент. Для владельцев автомобилей такой аппарат видится неотъемлемым аксессуаром транспортного инструментария.

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Z-Сила — публикации материалов интересных полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мульти-тематическая информация — СМИ .

Источник