國際汽車制造協(xié)會提供的數(shù)據(jù)清楚顯示，汽車產(chǎn)量自 2009 年經(jīng)濟危機爆發(fā)后顯著增加。2009 年汽車產(chǎn)量約 6170 萬，到 2013 年該數(shù)量上升至8720 萬。由此可見，經(jīng)濟狀況正穩(wěn)步回升，2014年有望于繼續(xù)保持這一增長趨勢。同時，與需求上升緊密相隨的是：業(yè)內(nèi)要求更有效、更快速的生產(chǎn)系統(tǒng)的呼聲愈來愈高，特別是齒輪與軸類件等驅(qū)動器、變速箱和發(fā)動機重要零件的生產(chǎn)，要求可行的最短工期，對此新一代的機床已經(jīng)能夠滿足這一需求。但是，淬火工藝如何適應這些要求呢？答案就是：感應淬火技術。
傳統(tǒng)的淬火方法為表面淬火，工件需加熱數(shù)小時，以達到所需硬度。這種淬火工藝有其不足之處，尤其是批量生產(chǎn)齒輪時，其一就是耗費巨大的時間與能源成本。過去幾年里，我們開發(fā)感應淬火，就是希望其在技術上替代傳統(tǒng)淬火方法。應用表面感應淬火時，通過電磁感應產(chǎn)生的渦流加熱工件，特別之處是可以只針對需要硬化的部位進行加熱，而工件其余部分在加熱過程不受絲毫影響。這種方法基于兩個重要機制，一方面嚴格控制渦流頻率，確保只對表面幾毫米深的部位進行加熱。另一方面，加熱過程可瞬間完成，從而確保工件其余部分不受影響。
為滿足齒輪淬火的特殊要求，埃馬克 Eldec 公司開發(fā)出 SDF（同步雙頻感應加熱）技術。通過對齒頂與齒底均勻加熱，達到感應淬火工藝要求的輪廓一致性。由于底部離感應器距離較遠，如果對其頂部與底部應用相同頻率的工藝，就會產(chǎn)生不規(guī)則的熱曲線。而 SDF 工藝采用不同頻率對齒頂與齒底進行加熱，這正是 SDF 工藝的價值所在。換句話說，SDF 方案的特點就是，兩種不同的頻率/功率密度，同時對所需硬化的整個部位進行加熱。由 Eldec 提供的“同步雙頻電源”，可確保 MF 與 HF 部分產(chǎn)生不同輸出，保證齒輪頂部與底部有相同的加熱深度與溫度。
Eldec 公司淬火加熱系統(tǒng)生產(chǎn)小組 Christian Krause 博士強調(diào)，“但是，只使用一個頻率的感應也有其合理性。針對硬化要求，沒有任何現(xiàn)成的解決方案。每個工件都不同，需區(qū)別對待。對于模數(shù)為 1 的齒輪件，通常一個頻率的感應就足夠了；然而模數(shù)在 2-5 之間的齒輪件，可以但不完全需要采用 SDF 方法進行處理。電源及感應器的使用完全取決于所需的硬化輪廓配置，并根據(jù)相關產(chǎn)品量身定做。提供個性化解決方案，取得最佳硬度，是 Eldec 多年以來的最大優(yōu)勢。”
工業(yè)環(huán)境下的淬火工藝 — MIND 模塊化淬火機床
為滿足工業(yè)化批量生產(chǎn)零部件的特殊要求，Eldec 開發(fā)出 MIND 淬火系統(tǒng)。Krause 博士解釋道：“MIND 系統(tǒng)采用了模塊化理念，每個系統(tǒng)都可根據(jù)特殊應用進行定制。系統(tǒng)有三個重要的組件：含加工區(qū)及感應器的機座、電源以及冷卻系統(tǒng)。在 eldec，每個部件，從能源到感應器，都是內(nèi)部生產(chǎn)，對此我們深感自豪。感應器、電源、冷卻系統(tǒng)，總之，每個 MIND 系統(tǒng)都經(jīng)過量身打造，不但帶給你最佳的、持久的硬化效果，而且也體現(xiàn)了最高水準的完整的工藝。”此外，機器占地較小，并且能夠適用于各種自動化系統(tǒng)，這說明 MIND 淬火系統(tǒng)已經(jīng)可以應用于生產(chǎn)線。根據(jù)不同要求，該系統(tǒng)能夠保持 5-15 秒的循環(huán)時間。
Eldec 公司的 MIND 淬火系統(tǒng)滿足了行業(yè)需求。整個淬火過程能夠完全自動化，可以輕松地整合進生產(chǎn)線。與傳統(tǒng)淬火工藝相比，其優(yōu)勢顯而易見。Krause 博士強調(diào)：“我們在開發(fā)感應淬火時就注重一致性，可以說，我們的MIND系統(tǒng)，是工業(yè)化批量生產(chǎn)最佳、最靈活的淬火系統(tǒng)。最佳的建議和服務以及定制技術的組合是eldec的動力。我們很自豪的說，我們總能應對新的挑戰(zhàn)和滿足行業(yè)需求。”
Eldec淬火系統(tǒng)技術優(yōu)勢：
? 精準、高精度輪廓的齒輪與渦輪淬火技術
? 模塊化系統(tǒng)、個性化方案
? 完美整合至現(xiàn)有生產(chǎn)線
? 循環(huán)周期 5-15 秒
? 最高生產(chǎn)率、低能耗、占地小
? 最高品質(zhì)的零部件以及完整工藝
圖1：Eldec MIND：模塊化淬火系統(tǒng)應用于卡盤零部件以及直徑達 1200 mm的軸類件生產(chǎn)。
圖2：MIND 750 齒輪淬火技術應用，淬火時間通常在幾微秒至幾秒之間。循環(huán)時間可輕松保持在 5-15 秒。感應淬火工藝使用 5-3000kw 單/雙頻電源。
圖3：手動或自動（如機器人）將工件裝進系統(tǒng)分度臺。根據(jù)不同工件，后續(xù)加熱過程在 100 微秒至幾秒時間內(nèi)達到過渡溫度。淬火之后在同一工位或同周期時間回火。
圖4：與表面淬火工藝相比，采用感應淬火，材料彎曲更少，但要視加熱時間與零部件的幾何形狀而定。
關于埃馬克
逆向思維的創(chuàng)新加工技術創(chuàng)立了埃馬克公司的行業(yè)領先地位。1992年埃馬克公司匠心獨具，首次推出構(gòu)思巧妙的倒立式車床，大獲成功。此后，埃馬克公司再接再厲，又研發(fā)出了新的倒立式多功能生產(chǎn)中心。如今，埃馬克已名符其實成為世界上倒立式機床舉足輕重的制造商。
埃馬克集團總部設在德國薩拉赫市，傳統(tǒng)悠久，機床制造經(jīng)驗豐富。其工藝技術全面而完善，能為用戶提供加工盤類件、軸類件和箱體類零件的機床和生產(chǎn)系統(tǒng)。不管是車床，還是磨床、滾齒機、激光焊接機或是加工中心——埃馬克集團幾乎能為所有的應用提供最佳的生產(chǎn)方案。
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