誘導加熱の原理
コイルに交流電流が流れると、コイル近傍に置かれた導電体には電磁誘導作用によって
コイル電流と逆方向の誘導電流が流れます。

誘導電流は渦電流と呼ばれ、導電体の表面近傍に流れてジュール熱により導電体を急速に加熱します。

鋼材等の磁性材料の場合にはヒステリシス損と呼ばれる別の発熱もあります。
これは交流電流による分子の振動と摩擦によって発熱するものですが、
周波数と温度が高いほど少なくなり、通常は無視できる程度です。

熱処理には高周波を使用しますが、周波数が高いほど表皮作用で表面層に電流が集中します。
またコイルと導電体との距離が近い部位ほど、誘導電流とコイル電流は近接効果により相互に引合い接近します。

表面処理は主として渦電流による発熱を利用します。

焼入れとは、鋼材の表面層を約1,000℃まで加熱し、直後に焼入水で急冷して
マルテンサイトと呼ばれる硬い金属組織をつくることです。

表面焼入れの硬化層深さは主として周波数で決まり、高い周波数では浅くなり、低い周波数では深くなります。
高周波熱処理(焼入・焼戻)の目的
機械構造部品の表面を硬化して、疲労強度・耐磨耗性等の機械的機能を高めることです。

摺動部を有するほとんど全ての機械部品、例えば自動車、オートバイのエンジン部品、足回り部品等
をはじめとして、工作機械等の機械部品にこの熱処理が施されております。
高周波熱処理(焼入・焼戻)の特徴
  • 直接加熱であるため、熱効率が良い。
  • 短時間加熱であるため、酸化が極めて少ない。
  • 部分加熱ができる。
  • 他方法に比べ、焼入歪みが少ない。
  • 焼入条件の調整が容易である。
  • 自動化が容易である。
  • 機械加工ラインへの組み入れが可能である。
  • 作業環境が良い。(無公害である)


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