संगणकाच्या सहाय्याने इंडक्शन Alल्युमिनियम ब्रेझिंग
प्रेरण एल्युमिनियम ब्रेझिंग उद्योगात अधिकाधिक सामान्य होत आहे. एक सामान्य उदाहरण म्हणजे ऑटोमोटिव्ह हीट एक्सचेंजर बॉडीला विविध पाईप्स ब्रेझ करणे. द प्रेरण हीटिंग कॉइल या प्रकारच्या प्रक्रियेसाठी व्यापकपणे वापरला जाणारा म्हणजे नॉन-एन्क्रिंग एक आहे, ज्यास “घोडे-हेअरपिन” शैली म्हणून संबोधले जाऊ शकते. या कॉइल्ससाठी, चुंबकीय क्षेत्र आणि परिणामी एडी वर्तमान वितरण मूळतः 3-डी स्वरूपात आहे. या अनुप्रयोगांमध्ये, संयुक्त गुणवत्ता आणि काही अंशी परिणामांच्या सुसंगततेसह समस्या आहेत. मोठ्या मोटर वाहन उत्पादकासाठी अशाच एका समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, प्रक्रिया अभ्यास आणि ऑप्टिमायझेशनसाठी फ्लक्स 3 डी संगणक सिम्युलेशन प्रोग्राम वापरला गेला. ऑप्टिमायझेशनमध्ये इंडक्शन कॉइल आणि मॅग्नेटिक फ्लक्स कंट्रोलर कॉन्फिगरेशन बदलणे समाविष्ट आहे. नवीन प्रेरण कॉइल, ज्या प्रयोगशाळेत प्रायोगिकरीत्या सत्यापित केल्या गेल्या आहेत, कित्येक उत्पादन साइटमध्ये उच्च दर्जाचे सांधे असलेले भाग तयार करतात.
प्रत्येक कारला पॉवरट्रेन कूलिंग, वातानुकूलन, तेल शीतकरण इत्यादीसाठी वेगवेगळ्या उष्मा एक्सचेंजर्स (हीटर कोरे, बाष्पीभवन करणारे, कंडेनसर, रेडिएटर्स इ.) आवश्यक असतात. प्रवासी कार उष्मा एक्सचेंजर्समध्ये आज बहुसंख्य एल्युमिनियम किंवा अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचे बनलेले आहेत. जरी समान इंजिन बर्‍याच ऑटोमोबाईल मॉडेल्ससाठी वापरले जात असले तरी, हूड अंतर्गत भिन्न लेआउटमुळे कनेक्शन भिन्न असू शकतात. या कारणास्तव, भाग निर्मात्यांनी कित्येक मूलभूत उष्मा एक्सचेंजर बॉडी बनविणे आणि नंतर दुय्यम ऑपरेशनमध्ये भिन्न कनेक्टर जोडणे ही मानक पद्धत आहे.
हीट एक्सचेंजर बॉडीमध्ये सामान्यत: अ‍ॅल्युमिनियमचे पंख, ट्यूब आणि हेडर्स एकत्र असतात भट्टीमध्ये. ब्रेझिंगनंतर, हीट एक्सचेंजर्स नायलॉन टाक्या किंवा बहुधा सामान्यत: वेगळ्या अॅल्युमिनियम पाईप्सला कनेक्शन ब्लॉकसह संलग्न करून दिलेल्या कार मॉडेलसाठी सानुकूलित केले जातात. हे पाईप्स एकतर एमआयजी वेल्डिंग, ज्योत किंवा प्रेरण ब्रेझिंगद्वारे जोडलेले आहेत. ब्रेझिंगच्या बाबतीत, अल्युमिनिअमसाठी वितळणे आणि ब्रेझिंग तापमानात लहान फरक (धातूंचे मिश्रण, फिलर मेटल आणि वातावरणावर अवलंबून 20-50 से), अल्युमिनिअमची उच्च औष्णिक चालकता आणि इतरांना कमी अंतर यामुळे फार तंतोतंत तापमान नियंत्रण आवश्यक आहे. मागील ऑपरेशनमध्ये सांधे ब्रेझ्ड झाले.
प्रेक्षक गरम हीट एक्सचेंजर हेडरला विविध पाईप्स ब्रेझ करण्यासाठी एक सामान्य पद्धत आहे. आकृती 1 एक चे एक चित्र आहे प्रतिष्ठापना बिरझिंग हीट एक्सचेंजर शीर्षलेखातील ट्यूबला पाईप ब्रेझिंगसाठी सेट अप करा. तंतोतंत गरम होण्याच्या आवश्यकतेमुळे, ब्रॅड करण्यासाठी इंडक्शन कॉइलचा चेहरा संयुक्त जवळ असणे आवश्यक आहे. म्हणून एक साध्या दंडगोलाकार कॉईल वापरली जाऊ शकत नाही, कारण संयुक्त ब्रीझ झाल्यानंतर तो भाग काढला जाऊ शकत नाही.
या जोड्यांना ब्रेझ करण्यासाठी दोन मुख्य इंडक्शन कॉईल शैली वापरल्या जातात: “क्लॅशेल” आणि “घोडा-केस-हेपिन” स्टाईल इंडक्टर्स. “क्लेशेल” इंडक्टर्स दंडगोलाकार इंडक्टर्ससारखेच असतात परंतु ते भाग काढून टाकण्यास परवानगी देतात. “घोडा-हेअरपिन” इंडक्टर्स भाग लोड करण्यासाठी अश्वशक्तीसारखे आकाराचे असतात आणि सांध्याच्या विरुद्ध बाजूंच्या दोन केसांच्या कपाटांचे कॉइल असतात.
“क्लेशेल” इंडक्टक्टर वापरण्याचा फायदा म्हणजे हीटिंग परिघीणतेत अधिक एकसारखी आणि अंदाज करणे सोपे आहे. “क्लेशेल” इंडक्टक्टरचा तोटा म्हणजे आवश्यक मेकॅनिकल सिस्टम अधिक क्लिष्ट आहे आणि उच्च वर्तमान संपर्क तुलनेने अविश्वसनीय आहेत.
“अश्वशोषक-हेअरपिन” इंडक्टर्स “क्लॅमशेल्स” पेक्षा अधिक 3-डी उष्णतेचे नमुने तयार करतात. "अश्वशोषक-हेअरपिन" शैलीतील प्रेरकांचा फायदा असा आहे की भाग हाताळणी सुलभ केली आहे.
इंडक्शन अॅल्युमिनियम ब्रझिंगसंगणक सिमुलेशन ब्रेझिंगला अनुकूल करते
मोठ्या उष्मा-एक्सचेंजर उत्पादकास अश्वशोषक-हेअरपिन स्टाईल इंडक्टरचा वापर करून अंजीर. 1 मध्ये दर्शविलेले संयुक्त ब्रेझिंगसह गुणवत्तापूर्ण समस्या येत होती. बहुतेक भागांसाठी ब्राझी संयुक्त चांगला होता, परंतु काही भागांसाठी हीटिंग पूर्णपणे भिन्न असेल, परिणामी स्थानिक ओव्हरहाटिंगमुळे पाईपची भिंत अपुरी पडणारी संयुक्त खोली, कोल्ड जोड आणि फिलर मेटल चालू होईल. गळतीसाठी प्रत्येक उष्मा एक्सचेंजरच्या चाचणीद्वारे देखील, काही भाग अद्याप या जॉइंटमध्ये सेवेत जोडलेले आहेत. सेंटर फॉर इंडक्शन टेक्नॉलॉजी इंकला समस्येचे विश्लेषण आणि निराकरण करण्यासाठी करार केला गेला.
नोकरीसाठी वापरल्या जाणार्‍या वीजपुरवठ्यात 10 ते 25 केएचझेडची वारंवारता आणि 60 किलोवॅट क्षमतेची रेट असते. ब्रेझिंग प्रक्रियेमध्ये, ऑपरेटर पाईपच्या शेवटी एक फिलर मेटल रिंग स्थापित करतो आणि ट्यूबच्या आत पाईप घालतो. एक उष्मा एक्सचेंजर एका विशेष रेगवर ठेवला जातो आणि अश्वशक्ती इंडक्टर्समध्ये हलविला जातो.
संपूर्ण ब्रेझिंग क्षेत्र प्रीफ्लक्स केलेले आहे. भाग गरम करण्यासाठी वापरलेली वारंवारता साधारणत: 12 ते 15 केएचझेड असते आणि गरम होण्याची वेळ सुमारे 20 सेकंद असते. हीटिंग सायकलच्या शेवटी पॉवर लेव्हल रेखीय कपातसह प्रोग्राम केलेले आहे. जेव्हा संयुक्तच्या मागील बाजूचे तापमान प्रीसेट मूल्यापर्यंत पोहोचते तेव्हा ऑप्टिकल पायरोमीटर वीज बंद करते.
अशी अनेक कारणे आहेत ज्यामुळे निर्मात्याला विसंगतता येऊ शकते, जसे की संयुक्त घटकांमधील फरक (परिमाण आणि स्थिती) आणि अस्थिर आणि चल (वेळेत) ट्यूब, पाईप, फिलर रिंग इत्यादी दरम्यान विद्युतीय आणि थर्मल संपर्क इत्यादी. काही घटना मूळतः अस्थिर असतात आणि या घटकांमधील लहान बदल वेगवेगळ्या प्रक्रियेची गतिशीलता कारणीभूत ठरू शकतात. उदाहरणार्थ, ओपन फिलर मेटल रिंग इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सैन्याखाली अंशतः खोलू शकते आणि रिंगचा मुक्त टोक केशिका सैन्याने मागे चोखला किंवा अनियंत्रित राहू शकतो. आवाजाचे घटक कमी करणे किंवा दूर करणे कठीण आहे आणि समस्येचे निराकरण एकूण प्रक्रियेची मजबुती वाढवते. प्रक्रियेचे विश्लेषण आणि ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी कॉम्प्यूटर सिम्युलेशन एक प्रभावी साधन आहे.
ब्रेझिंग प्रक्रियेच्या मूल्यांकनादरम्यान, मजबूत इलेक्ट्रोडायनामिक सैन्याने पाहिले. ज्या क्षणी शक्ती चालू केली जाते, अचानक इलेक्ट्रोडायनामिक शक्तीच्या अनुप्रयोगामुळे अश्वशक्ती कॉईल विस्ताराचा अनुभव घेते. अशा प्रकारे, दोन हेअरपिन कॉइलच्या मुळांना जोडणारी अतिरिक्त फायबरग्लास (जी 10) प्लेट समाविष्ट करण्यासह, इंडॅकटर यांत्रिकदृष्ट्या मजबूत बनविला गेला. विद्युत् इलेक्ट्रोडायनामिक शक्तींचे इतर प्रदर्शन म्हणजे तांबे वळणांच्या जवळील भागांपासून दूर असलेल्या वितळलेल्या फिलर धातूचे स्थानांतरण जेथे चुंबकीय क्षेत्र अधिक मजबूत होते. सामान्य प्रक्रियेमध्ये, फिलर मेटल संयुक्त च्या आसपास एकसारख्या वितरित होते कारण केशिका शक्ती आणि गुरुत्वाकर्षणामुळे असामान्य प्रक्रियेच्या विरूद्ध जेथे फिलर मेटल संयुक्त बाहेर निघू शकते किंवा पाईपच्या पृष्ठभागावर सरकते.
कारण प्रेरण अॅल्युमिनियम ब्रेझिंग एक अतिशय गुंतागुंतीची प्रक्रिया आहे, परस्पर जोडलेल्या घटनेच्या संपूर्ण शृंखलाचे एक अचूक सिम्युलेशन (इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक, थर्मल, मेकेनिकल, हायड्रोडायनामिक आणि मेटॅलर्जिकल) अपेक्षित करणे व्यवहार्य नाही. सर्वात महत्वाची आणि नियंत्रणीय प्रक्रिया म्हणजे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक उष्णता स्त्रोतांची निर्मिती, ज्याचे विश्लेषण फ्लक्स 3 डी प्रोग्रामद्वारे केले गेले. प्रेरण ब्रेझिंग प्रक्रियेच्या जटिल स्वरूपामुळे, प्रक्रिया सिस्टीम आणि ऑप्टिमायझेशनसाठी संगणक सिम्युलेशन आणि प्रयोग यांचे संयोजन वापरले गेले.
