Високофреквентното калење е процес на површинско стврднување кој користи електромагнетна индукција за брзо загревање на површината на запчаникот до нејзината критична температура (обично 800–950°C), проследено со непосредно калење во вода или масло. Ова резултира со мартензитен стврднат слој кој значително ја подобрува површинската тврдост и отпорноста на абење без да ја загрози цврстината на јадрото на запчаникот. Бидејќи индустриите бараат повисоки перформанси во компактни апликации со висок вртежен момент, високофреквентните калени запчаници станаа неопходни во автомобилската, рударската, енергетската и прецизната опрема.

Основни придобивки од перформансите

1. Ултра висока површинска тврдост и отпорност на абење
Со брзо загревање на површината на забот на запчаникот и нејзино гаснење, се формира стврднат мартензитен слој со тврдост од HRC 55–62 (често се гледа кај челик 40Cr или 42CrMo).

• Отпорноста на абење се подобрува за над 50%

• Абењето на површината е само 30–50% во споредба со конвенционалните нетретирани запчаници

• Идеално за средини со големо триење како што се менувачи за тешки услови и рударски машини

2. Висока јачина на замор
Процесот на калење предизвикува компресивен преостанат стрес во стврднатиот слој, што го потиснува настанувањето и растот на површинските пукнатини.

• Границата на замор се зголемува за 20–30%

• На пример, главните запчаници на ветерните турбини направени од 42CrMo можат да постигнат работен век од 20 години.

3. Задржана цврстина на јадрото
Само надворешниот слој е стврднат (обично 0,2–5 mm), додека јадрото останува еластично и отпорно на удари.

• Ова двојно својство обезбедува и издржливост на површината и отпорност на кршење под ударни оптоварувања

• Широко се користи во запчаници на автомобилски оски и компоненти оптоварени со удар

Предности на контролата на процесите

1. Прецизно локализирано стврднување
Процесот може да ги таргетира поединечните заби или специфичните региони на површината на запчаникот, што го прави погоден за сложени профили како што се планетарни запчаници и нестандардни форми.

• Стврдната длабочина е прилагодлива преку фреквенција, моќност и време

• Овозможува третман специфичен за апликацијата со минимална деформација

2. Висока ефикасност и заштеда на енергија
Целиот процес трае само од неколку секунди до десетици секунди, намалувајќи ја потрошувачката на енергија за 30% во споредба со традиционалните методи.

• Компатибилен со автоматизирани производствени линии со роботско ракување

• Добро прилагодено за производство на големи размери

3. Ниска деформација
Локализираното и брзо загревање ја минимизира термичката дисторзија.

• Отстапувањето на заобленоста може да се контролира во рамките на ≤0,01 mm за прецизни запчаници (на пр., CNC вретеновидни запчаници)

• Додека ласерското гаснење нуди уште помала деформација, високофреквентното гаснење е поекономично и нуди поголема флексибилност на длабочината.

Материјална и трошковна ефикасност

1. Широка компатибилност на материјалите
Применливо за средни и високојаглеродни челици и легирани челици со содржина на јаглерод ≥0,35%, како што се S45C, 40Cr и 42CrMo.

• Поддржува широк спектар на апликации за индустриска опрема

2. Супериорен коефициент на трошоци и перформанси
Високофреквентното гаснење овозможува употреба на поекономични материјали (на пр., замена на 40CrNiMoA), намалувајќи ги трошоците за материјали за 20-30%.

• Потребна е помалку машинска обработка по третманот

• Пократките производствени циклуси ја подобруваат целокупната ефикасност на производството

Типични апликации

Запчаниците со висока фреквенција на гаснење се широко користени во повеќе индустрии поради нивната одлична површинска цврстина, отпорност на абење и отпорност на замор.автомобилскиот сектор, тие се користат во менувачи направени од челик 40Cr, способни да траат до 150.000 километри, како и во коленесто вратило на моторот со високи перформанси.тешка машинерија, овие запчаници се применуваат во оските на дробилките за рударство каде што површинската тврдост достигнува HRC 52, а цврстината на замор при свиткување надминува 450 MPa.

In прецизна опрема, како што се CNC машините, вретеновидните запчаници направени од 42CrMo можат да работат повеќе од 5.000 часа без деформација. Тие се исто така клучни компоненти во главните оски на ветерните турбини, каде што сигурноста и долговечноста се клучни. Во областите нажелезнички транспорт и роботика, високофреквентното гаснење се користи за подобрување на системите на менувачи во брзите возови и роботи, како и за зајакнување на планетарните ролериски завртки.

Идни перспективи

Со својата комбинација од стврдната површина и цврстото јадро, запчаниците со висока фреквенција на гаснење се незаменливи во апликации со големо оптоварување, голема брзина и висока прецизност. Благодарение на неговата флексибилност на процесот, минималното нарушување и ефикасноста на трошоците, тој останува претпочитано решение во автомобилската индустрија, енергетската опрема и секторите за прецизни машини.

Идните случувања ќе се фокусираат на:

• Интегрирање на дигитални контроли за понатамошно оптимизирање на точноста на процесот

• Унапредување на кратки процесни, еколошки методи за намалување на потрошувачката на енергија и емисиите