LÒ NUNG CAO TẦN LÀ GÌ? NGUYÊN LÝ LÒ NUNG CAO TẦN NHƯ THẾ NÀO?

Lò nung cao tần là gì?

Lò nung cao tần còn được gọi là lò gia nhiệt cao tần cảm ứng tần số cao, lò tôi cao tần, máy trui cao tần…Lò nung cao tần sử dụng linh kiện hiện đại nhất hiện nay là linh kiện bán dẫn IGBT có nguyên lý hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi đưa một khối kim loại vào trong từ trường biến thiên thì do sự biến thiên của từ trường sẽ xuất hiện một dòng điện xoáy (dòng foucault). Khi dùng dòng điện có tần số rất cao (tới hàng ngàn đến chục ngàn héc (hz) thì dòng dòng foucault cũng sẽ có tần số cao tương ứng, do đó phát sinh nhiệt và nung nóng kim loại.

Máy nung mang lại rất nhiều lợi ích như kích thước nhỏ, khối lượng nhẹ, tiết kiệm điện… Nó là một thiết bị lý tưởng cho việc nung, hàn rèn và làm nóng chảy phôi.

Đặc điểm của lò nung cao tần/ lò tôi cao tần

Lò nung cao tần có những đặc điểm khiến nó trở thành sản phẩm được nhiều người ưa chuộng và tin dùng, bao gồm:

• Có cấu tạo, kích thước nhỏ gọn, dễ dàng vận chuyển và tiết kiệm không gian
• Tốc độ nung nhanh cho hiệu suất làm việc cao hơn và giúp tiết kiệm thời gian, nhân lực.
• Chu kỳ sử dụng lớn
• Dễ dàng lắp đặt
• Tiêu hao năng lượng thấp
• Sử dụng kỹ thuật biến tần bán dẫn

Ưu điểm của lò tôi cao tần

1. Nung chảy kim loại nhanh đặc biệt các kim loại khó chảy như vonfram, molypden,…
2. Nhiệt độ cao tạo điều kiện hòa tan các nguyên tố hợp kim nhiều trong thép nhằm thúc đẩy quá trình phản ứng oxi hóa và hoàn nguyên kim loại xảy ra nhanh chóng và triệt để.
3. Dễ dàng nâng nhiệt độ cho bể kim loại và đồng thời tiến hành điều chỉnh chính xác thành phần hóa học của thép lỏng và xỉ.
4. Nấu được tất cả các loại thép có hàm lượng cacbon cao hoặc thấp có chất lượng tốt.
5. Luyện được các mác thép có hàm lượng photpho và lưu huỳnh rất thấp.

Phân loại lò tôi cao tần

Thiết bị lò tôi cao tần hiện nay được phân loại theo: tần số làm việc, phạm vi ứng dụng. Cụ thể:

• Theo tần số làm việc: Thiết bị tần số công nghiệp lấy điện từ lưới hoặc qua máy biến áp f = 50 hz (lò cảm ứng tấn số công nghiệp). Thiết bị trung tần với tần số làm việc 500 10.0000 mhz (lò cảm ứng trung tần) đây là lò trung gian giữa lò cảm ứng tần số công nghiệp và lò cảm ứng cao tần. Thiết bị cao tần với tần số làm việc trên 10.000 hz (lò cảm ứng cao tần ).
• Theo phạm vi ứng dụng (thiết bị tần số để nấu chảy kim loại và hợp kim): Lò cảm ứng loại này có hai loại là lò có lõi thép (lò máng) và lò không có lõi thép (lò nồi). Lò máng dung lượng nhỏ và nhiệt độ thấp dùng để nấu chảy 15 kim loại màu. Lò nồi có dung lượng nồi càng lớn thì tần số càng giảm (để nung nóng đều).

Dùng linh kiện bán dẫn hiện đại nhất IGBT để làm mạch dao động cộng hưởng thế trong thiết bị. Cuộn cảm ứng được chế tạo bằng ống đồng theo dạng xoắn ốc bọc quanh tường lò. Cuộn cảm ứng được coi như cuộn sơ cấp, còn liệu kim loại coi như cuộn thứ cấp máy biến áp. Khi ta có dòng điện xoay chiều đi qua cuộn cảm ứng thì sẽ sinh ra từ thông biến thiên. Từ thông qua kim loại sinh ra sức điện động cảm ứng. Xuất hiện trong kim loại một dòng điện cảm ứng và năng lượng của dòng điện cảm ứng sinh ra một lượng nhiệt lớn để nung chảy kim loại.

Nhiệt năng truyền vào khối kim loại phụ thuộc vào các yếu tố sau:

1. Điện trở suất ρ và hệ số từ thẩm μ của kim loại.
2. Trị số dòng điện của nguồn cấp.
3. Tần số dòng điện của nguồn cấp.

Các bộ nguồn tần số cao sử dụng trong lò nung kim loại cao tần được tạo ra bằng các phương pháp:

Dùng máy phát điện đặc biệt tần số cao:

Trong đó:

• P: số cặp cực.
• N: tốc độ quay roto (vòng/phút).

Ưu điểm: Đơn giản về cấu trúc, độ tin cậy cao, có thể làm việc song song với các máy phát, vốn thấp nhất là khi công suất lớn.

Bộ biến tần của lò nung kim loại dùng thyristor: Là loại phổ biến nhất gồm hai khâu cơ bản là chỉnh lưu và nghịch lưu. dòng điện tần số công nghiệp trong máy nung kim loại được chỉnh lưu và được biến đổi thành dòng cao tần nhưng còn bị hạn chế ở tần số cao và giải công suất lớn. sử dụng tốt với các lò công suất nhỏ và vừa.

Ứng dụng của lò tôi cao tần

• Lò có khả năng hoạt động độc lập hoặc kết hợp với dây chuyền sản xuất cần thiết phải gia nhiệt nhanh trong quá trình hoạt động.
• Ứng dụng cho mọi vật liệu như: Linh kiện trong lĩnh vực chế tạo ô tô, dụng cụ kim loại, bánh răng, ống thép lớn, trục chuyển động, dao cho máy tiện, máy phay, khoan,…
• Lĩnh vực hoạt động của lò: Nung chảy kim loại, nung nóng kim loại trong lĩnh vực gia công, tôi toàn bộ chi tiết hoặc từng phần của chi tiết.
• Cho phép thay đổi công suất nung, thời gian nung chính xác trong việc gia công kim loại, thời gian nung nhanh
• Ứng dụng trong lĩnh vực luyện, nấu chảy quặng như: Quặng vàng, bạc, đồng, nhôm, thép và những kim loại quý khác.
• 

Ứng dụng của lò tôi cao tần tôi luyện bánh răng

1. Làm khô nhanh bề mặt vật liệu.
2. Ứng dụng trong lĩnh vực tôi kim loại như: Đầu mũi khoan lớn, dao, những dụng cụ gia công cơ khí,…
3. Lò nung cao tần là một trong những thiết bị không thể thiếu trong những xưởng gia công kim loại, nó cho phép người sử dụng khai thác và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực cần thiết.
4. Những lĩnh vực khác như: Làm nóng chảy thuỷ tinh, pha lê, tôi những chi tiết máy móc, hàn chất liệu nhựa với thép,…

Sử dụng lò tôi cao tần để nấu vàng, ngoài sắt thép ta có thể sử dụng lò để làm nóng, nung các vật liệu, chi tiết khác bằng phương pháp làm nóng không trực tiếp bằng ống thép, sắt (truyền nhiệt sang vật liệu ta cần nung). Điều này tương tự cách mà bếp từ nấu chín thức ăn hay ấm điện siêu tốc đun sôi nước.

Phạm vi ứng dụng của lò tôi cao tần

Phạm vi ứng dụng của thiết bị gia nhiệt tần số của máy nung kim loại cao tần. Thiết bị gia nhiệt của máy nung cao tần dùng để nấu chảy kim loại trong môi trường không khí, chân không hoặc khí trơ. Ứng dụng để tôi bề mặt các chi tiết như bánh răng, cổ trục khuỷu của động cơ điêzen khi yêu cầu độ cứng bề ngoài cao

Một số lưu ý khi sử dụng lò nung cao tần

• Trước khi làm việc cần phải mở máy bơm nước trước khi mở máy hoạt động
• Sau khi ngừng làm việc, tắt máy và phải chờ 10 phút sau mới được tắt máy bơm.
• Máy được làm mát (dưới 450 C) nhất định phải dùng nước máy, nước sạch, tuyệt đối không được dùng nước giếng khoan.
• Luôn luôn phải giữ bể nước sạch sẽ, không có cặn bẩn, nước trong bể nước phải được thay và vệ sinh định kỳ.Sau khi máy ngừng làm việc, trong vòng 2 giờ đầu không được sờ, chạm vào những linh kiện, mạch điện trong máy phòng tránh có điện cao áp vẫn còn lưu trong máy.