Моя установка индукционной кузницы
Я впервые использовал индукционную горн в магазине Клэя Спенсера в 2019 году. С тех пор я не мог выбросить их из головы. Однако, когда я начал покупать индукционный нагреватель для ковки, я обнаружил, что этот процесс немного сбивает с толку. Быстрый поиск на eBay показал ВСЕ виды разных машин. Машины с разным количеством портов для воды, разными схемами окраски и ценами были повсюду. После множества вопросов и исследований, я думаю, теперь я могу с уверенностью сказать, что LiHua является основным производителем большинства машин на eBay. Различные цвета и количество портов для воды на задней панели машин изменились в зависимости от года выпуска, и вполне возможно, что продавец на eBay в 2022 году будет продавать машины, сделанные несколько лет назад. Судя по всему, дистрибьюторов МНОГО, а производителей мало. Популярный индукционный нагреватель торговой марки US Solid представляет собой LiHua LH-15 с ребрендингом. LiHua продает US Solid и нескольким другим компаниям, после чего машины переименовываются, окрашиваются в разные цвета и т. д. Они постоянно вносят изменения/улучшения в модели LH-15, и поэтому, в зависимости от модели года выпуска, Выглядит иначе. Короче говоря, насколько я могу судить, большинство машин на eBay должны быть одинакового качества. Я могу ошибаться, но цены в середине 2022 года колеблются от 850 до 1100 долларов (минус стоимость доставки) за то, что я считаю по сути одной и той же машиной. Моя цель с этим документом состояла в том, чтобы попытаться устранить некоторую путаницу вокруг машин мощностью 15 кВт китайского производства и предоставить руководство по «покупке и настройке» для тех, кто хочет добавить установку индукционной кузницы мощностью 15 кВт в свою мастерскую.
Список оборудования и примерная стоимость:
Индукционная кузница мощностью 15 кВт 632.17 долларов США (сейчас 859 долларов США по состоянию на июнь 2022 г. – октябрь 2022 г.) https://www.ebay.com/itm/283425113010
ОБНОВЛЕНИЕ: К сожалению, у этого поставщика иногда заканчиваются запасы. Если вы обнаружите, что модели с ebay больше нет, следующим лучшим вариантом будет модель из US Solid. Цена US Solid по состоянию на октябрь 2022 года, отправленная на мой адрес, составляет $1,289.07 (примерно на 150 долларов с июня 2022 года) (если его нет в наличии на eBay, AliExpress также иногда продает их и LH-15, просто будьте осторожны, чтобы убедиться, что тот, который вы заказываете, четко указан как 220 В. Я смотрел эти модели стоимостью менее 700 долларов на eBay в течение года, прежде чем я купил свою, и за это время я действительно заметил, что они иногда будут недоступны, но позже они будут снова в наличии. С учетом сказанного, лучшее, что я могу сказать, это то, что если вы’ Если вы не можете переварить твердую цену в США, продолжайте смотреть на eBay или AliExpress «асинхронную машину мощностью 15 кВт 220 В», пока не найдете ту, которая вам нравится. ну, иногда на Amazon есть предложения для этих машин, как и раньше, просто убедитесь, что вы покупаете модель на 220 В.
Почему 220В вместо 110В?
Да, вы можете приобрести эти машины мощностью 15 кВт в версии на 110 В. Тем не менее, я обычно предлагаю модель 220, потому что я слышал, что они работают быстрее и лучше, чем устройства 110, а также требуют менее дорогих электрических подключений, поскольку для моделей на 110 В потребуется комбинация прерывателя и кабеля, способная работать с 70-амперной цепью. Как правило, большинству пользователей домашних магазинов легче разместить 220 В / 40 А в своих электрических панелях, чем 110 В / 70 А.
ВНИМАНИЕ : Я слышал о нескольких людях, купивших такой же 25-литровый кулер Tig, у которых были проблемы с перегоранием предохранителей, когда они впервые начали их использовать. Кажется, что замененный предохранитель на 6 ампер решил их проблемы. Если вы покупаете блок 25 л, может быть хорошей идеей пойти дальше и купить несколько дополнительных предохранителей на 6 ампер, общий ход мыслей заключается в том, что на некоторых блоках может быть небольшой скачок сразу после 5А при запуске, и это может почему горят штатные предохранители. Кроме того, как и индукционная машина, этот охлаждающий блок довольно часто распродается на eBay, но обычно пополняется в течение месяца, а также доступен на AliExpress.
Другие расходные материалы/детали, которые вам понадобятся
Обратите внимание, что эти цены – это то, что я заплатил в 2020 году, некоторые купили у местных. Эти цены являются приблизительными, и они могут отличаться для вас в зависимости от вашего местоположения.
Электротехнические принадлежности
20 футов 10-го калибра, 3-жильный гибкий электрический провод — 45 долларов США.
Двухполюсный выключатель на 40 ампер $10
Маленькая распределительная коробка $2
Термоусадочные кольцевые клеммы 10-12 awg $5
Соединители (Некоторые из этих шлангов оказались ненужными, так как я использовал синий и красный шланги, которые поставлялись с кулером Tig.)
Внутренний диаметр 3/8 дюйма x наружный диаметр 1/2 дюйма x 10 футов Прозрачная виниловая трубка 6 долларов США
Внутренний диаметр 1/2 дюйма x наружный диаметр 5/8 дюйма x 20 футов Прозрачная виниловая трубка 10 долларов США
Зажимы для шлангов (12) $12
Материалы для изготовления катушек
Наружный диаметр 1/4 дюйма x 50 футов. Мягкая медная трубка охлаждающего змеевика 61 долл. США (для изготовления змеевиков)
Резак для медных труб $10
Комплект для развальцовки медных труб $30
Фитинги из латуни с раструбом 1/4 дюйма (4) 8 долларов США
1 фунт твердой проволоки ⅛ Припой $15
Паста Flux для пайки медных труб $5
Соединительные фитинги с резьбовым раструбом 1/4 дюйма и адаптером MIP (2) 5 долларов США (для изготовления переходников с 8 мм на ¼ катушки)
Прочее
6 галлонов дистиллированной воды 12 долларов.
Стальная тележка для инструментов $50
Маленькие гайки и болты для крепления распределительной коробки к корпусу .50c
Общая стоимость по состоянию на октябрь 2022 года будет где-то около 1500-1600. Это настолько точно, насколько это возможно, учитывая то, как сильно меняются цены на товары в 2022 году.
Очевидно, что если у вас уже есть некоторые необходимые расходные материалы, сантехника, проводка и т. д., эта стоимость будет для вас ниже. С тех пор, как я начал писать этот документ, цены на машины значительно выросли. На данный момент я бы предположил, что за полную настройку с текущими ценами в октябре 1500 года придется заплатить около 2000–2022 долларов.
Модификации, которые я сделал
Почистил проводку
Многие из этих устройств поставляются с опасно открытыми клеммами проводки и заземлением на задней панели машины. У меня земля была внизу снаружи сзади, чуть ниже выходных портов для воды, а клеммы 220 В располагались вверху под открытой откидной крышкой. Мне не нравилось, что эти провода и клеммы были такими открытыми и уязвимыми, поэтому я добавил небольшую распределительную коробку с некоторым разгрузочным устройством для основного провода. Затем я перенаправил землю внутри корпуса и использовал несколько хороших термоусадочных кольцевых клемм для подключения проводов внутри корпуса. Для этого потребовалось просверлить три отверстия в желтой пластине из микарты, к которым были подключены основные клеммы. Я просверлил два отверстия, чтобы прикрепить распределительную коробку, и одно отверстие, чтобы заземляющий провод проходил внутри корпуса, а не болтался снаружи. Теперь у меня на коробке есть разъем для кабелепровода, так как это все, что у меня было под рукой, когда я его подключал, я заменю его на правильный кабельный зажим для снятия натяжения.
Сделал переходник с 8 мм на 1/4 дюйма.
Вы, вероятно, захотите сделать свои собственные катушки, поэтому, если вы находитесь в США, вы, вероятно, захотите адаптировать машину для использования ¼-дюймовых трубок и фитингов. Машина поставляется с 8-миллиметровой трубкой и 14-миллиметровыми гайками для катушек. Эти метрические компоненты трудно найти здесь, в США, поэтому я просто сделал адаптер, используя короткие отрезки оригинальной 8-миллиметровой трубки, припаянные к ¼-дюймовым адаптерам. (См. рисунок ниже) Это позволяет мне использовать стандартные детали из местного хозяйственного магазина для изготовления собственных катушек. Я использовал две короткие накидные гайки на 1/4 дюйма и два накидных адаптера на 1/4 дюйма. Mettle Works продает эти метрические детали, если вы не хотите делать свои собственные переходники на 1/4 дюйма, см. раздел ссылок ниже.
Я установил его на индукционную кузницу и легко вижу температуру воды во время ковки. До сих пор я не видел повышения температуры где-либо около 130 градусов, что могло бы вызвать состояние отказа воды. Я также разработал для этого термометра простое магнитное крепление, напечатанное на 3D-принтере. В нем есть места для небольших редкоземельных магнитов размером 3 мм x 6 мм, чтобы вы могли прикрепить его к боковой стороне индукционной машины. STL можно найти здесь на тингиверсе. Если вы хотите одно из этих магнитных креплений, напечатанных на 3D-принтере, и у вас нет 3D-принтера, просто напишите мне по электронной почте, я буду рад напечатать его для вас с включенными магнитами и отправить вам за несколько долларов. , в основном для покрытия расходов на доставку.
Относительно охлаждения
Эти машины ТРЕБУЮТ водяного охлаждения, без него они абсолютно не будут работать. Вы можете сделать свой собственный кулер своими руками или купить систему охлаждения, в любом случае вы должны учитывать какое-то водяное охлаждение, когда собираетесь покупать одну из этих машин. Требований к системе водяного охлаждения на самом деле всего 2, достаточное давление и правильный температурный диапазон охлаждающей жидкости. Без надлежащего давления или правильной температуры машина подаст сигнал тревоги с условием «недостаток воды», что означает, что она издаст громкий сигнал и не будет работать. Этот аварийный сигнал является отказоустойчивым, чтобы предотвратить повреждение вашей машины. Когда я впервые настроил свою машину, я подсоединил садовый шланг с шаровым краном к входному отверстию для воды на задней панели и проложил линию «выходной воды» к другому шлангу, который стекал во двор. Шаровой клапан нужно было открыть только примерно на ⅓ пути, чтобы у меня было достаточное давление, а поскольку вода проходила через машину только один раз, она вполне могла поддерживать надлежащую температуру охлаждения. Я думаю, что это решение для садового шланга и водопроводной воды будет работать, если в вашем районе нет «жесткой воды», которая может вызвать отложения и накопление в машине. На момент написания этого документа я использовал специальный охладитель Tig, заполненный 6 галлонами/25 л дистиллированной воды. В зимнее время, в зависимости от вашего климата, вам может потребоваться добавить какой-либо антифриз (см. примечание ниже в декабрьском обновлении). Производитель индукционной машины не рекомендует это, но многие охладители Tig также продаются с антифризом, поэтому Я полагаю, что это, вероятно, нормально для периодического использования во время сильных холодов. Я использую этот 25-литровый блок, потому что мне нужна «автономная» система, которую я мог бы установить на тележку и передвигать, беспокоясь только о шнурах питания, а не о линиях питания и водоснабжения, проходящих по всему магазину. Если вас это не беспокоит, вы, безусловно, можете просто провести водопроводную линию в машину и вывести ее в канализацию, опять же при условии, что у вас есть достаточное давление в машине.
Обновление за декабрь 2020 г. Поскольку погода похолодала, меня беспокоит замерзание дистиллированной воды в системе. Некоторые люди из группы Induction Forge в Facebook рассказали, что зимой добавляют в свою систему различные антифризы. До сих пор я не видел, чтобы температура воды в магазине опускалась ниже 40 градусов внутри магазина. Один из членов группы в Facebook связался с US Solid, которая посоветовала им НЕ добавлять антифриз в систему. На данный момент я не знаю, нужно ли мне об этом беспокоиться, но если вы живете в условиях сильного холода, вам, вероятно, потребуется выяснить, как лучше всего уберечь систему от замерзания. Я слышал, что некоторые парни держат поблизости небольшие обогреватели в самые холодные времена. Теперь у меня есть кулер Tig, который работает с августа, используется почти ежедневно, и до сих пор я считаю, что могу с уверенностью сказать, что 25-литровый кулер Tig кажется адекватной системой охлаждения. С тех пор, как я добавил термометр, я смог увидеть, что температура воды в охладителе Tig остается около 85-90 градусов в конце августа, прежде чем машина включалась, и в диапазоне 50-60 градусов в эти более прохладные месяцы. . В конце лета я провел несколько более продолжительных сеансов ковки и ни разу не видел, чтобы температура воды превышала 110-115 градусов. Большую часть времени я запускаю машину всего на минуту или около того, чтобы разогреться, а затем делаю перерыв, пока кую. Я полагаю, что во время этого перерыва охладитель Tig способен достаточно адекватно циркулировать воду, чтобы система работала даже в летние месяцы в Миссисипи. Я думаю, что сигнализация срабатывает при 130 градусах на большинстве индукционных кузнечных станков мощностью 15 кВт.
Январь 2021 Обновление Погода здесь пару раз поднималась до +20, однако мой магазин слегка изолирован и, кажется, не дает машине когда-либо опускаться ниже нуля. Самая низкая температура воды, которую я читал сейчас, составляет около 40 градусов в самые холодные дни. Я не думаю, что мне понадобится антифриз, но я поговорил с несколькими парнями, которые предложили другие добавки к воде, которые могут быть хорошей идеей, такие как альгициды и т. д.
Июльское обновление 2021 – ПРОБЛЕМА, ОБНАРУЖЕННАЯ и решенная с системой охлаждения. Еще в январе я решил добавить немного антифриза, чтобы избежать замерзания воды внутри машины и, возможно, привести к повреждению. Сейчас, оглядываясь назад, я считаю, что это было ошибкой, потому что я сразу не промыл систему и не залил новую чистую дистиллированную воду. Вчера я попытался использовать индукционную машину и заметил, что она продолжает издавать предупреждающие звуковые сигналы, а светодиод предупреждения о сбое воды мигает и не нагревает материал. Определив, что кулер Tig по-прежнему проталкивает хороший поток воды, я решил исследовать систему потока воды в самом индукционном нагревателе. Я начал с того, что снял нагревательный змеевик с передней части машины и трубки с отверстий для выхода воды на задней панели. Я продул сжатым воздухом обе стороны разъемов катушек в передней части машины. Одна сторона позволяла воздуху свободно проходить через машину, а другая — нет. Как только я установил, что одна сторона была заблокирована, я решил снять крышку с машины и обнаружил 4 области, где образовался медный налет, который вызвал закупорку нескольких водяных трубок. Чтобы устранить засоры, можно было просто отсоединить трубку, очистить ее и снова установить. Затем я слил всю систему от старой грязной воды, промыл систему смесью уксуса (не уверен, помогло это что-то или нет), а затем снова наполнил охладитель Tig 6 галлонами новой дистиллированной воды. На рисунках ниже показано, что я обнаружил, когда открыл корпус индукционного нагревателя:
Индукционный нагрев против других методов
Предварительная и послесварочная термообработка имеет решающее значение для многих сварочных операций. Без надлежащей термической обработки сварные швы и зоны термического влияния могут иметь нежелательные механические свойства. Что еще хуже, неадекватная термическая обработка может привести к трещинам и разрушению сварных швов. В то время как температура и время являются основными факторами при термообработке сварного шва, при выборе процесса также следует тщательно учитывать метод нагрева. Индукционный нагрев является одним из самых популярных видов термообработки, и это справедливо. Преимущества индукционного нагрева многочисленны, и у Red-D-Arc есть оборудование, необходимое для успешной реализации операции индукционного нагрева для ваших проектов.
Что такое индукционный нагрев?
Индукционный нагрев — это процесс термообработки, который при правильном использовании может изменить механические свойства сварного шва и прилегающего к нему основного металла таким образом, чтобы он соответствовал требованиям применения, в котором используется сварной шов. Индукционный нагрев основан на науке об электромагнетизме для нагрева детали. Индукционные катушки располагаются вокруг термообрабатываемого материала, и через них подается переменный ток. Этот переменный ток, проходящий через индукционные катушки, создает быстропеременное магнитное поле.
Вихревые токи, возникающие в результате этого, нагревают материал, окруженный катушками. Магнитные материалы еще легче нагреваются переменными магнитными полями.
Индукционное отопительное оборудование
Установки для индукционной термообработки сварных швов могут несколько различаться в зависимости от области применения, но у Red-D-Arc есть оборудование, необходимое для наиболее распространенных сценариев. Каждая система индукционного нагрева требует источника питания. Источник питания преобразует электроэнергию из энергосистемы в электрический ток, который можно использовать для питания другого критического элемента оборудования в установке индукционного нагрева: индукционных катушек. Индукционные катушки обычно изготавливаются из меди, и их контакт с заготовкой не требуется. Источник питания и индукционные катушки являются двумя основными компонентами индукционной системы, хотя другие элементы оборудования, такие как одеяла, печи и индукционные нагревательные раковины, могут использоваться для защиты индукционных катушек и облегчения процесса нагрева.
Зачем использовать индукционный нагрев по сравнению с другими процессами нагрева?
Индукционный нагрев имеет много преимуществ по сравнению с другими процессами. Операции факельного нагрева не обладают точностью методов индукционного нагрева. Пламя нагревает заготовку чрезвычайно разнообразным образом. Кроме того, процесс нагрева горелки должен начинаться с ее нагрева снаружи и позволять температуре «впитываться» в деталь. Индукционный нагрев может использовать различные электрические частоты, чтобы в некоторой степени отрегулировать начальное положение нагрева по глубине материала. Кроме того, ширина и длина нагреваемого материала могут быть точно отрегулированы с помощью индукционного нагрева, в отличие от факельного нагрева.
Факельный нагрев требует использования горючих газов, что может быть опасно. Летучие газы могут взрываться и причинять вред работникам и разрушение имущества. Эти горючие газы также выделяют опасные пары, которые могут потребовать дыхания или удаления дыма, особенно в замкнутом пространстве. С другой стороны, индукционный нагрев при правильном использовании не выделяет вредных паров. Поскольку при индукционном нагреве не используются горючие газы, отсутствует риск взрыва.
Другим распространенным процессом термообработки является нагрев в печи с использованием электрических резисторов в качестве нагревательных спиралей. Этот процесс может занять очень много времени для толстых деталей и, подобно термической обработке горелкой, сначала нагревает внешние поверхности основного материала и позволяет температуре проникнуть в сердцевину. И наоборот, индукционная термообработка может быть выполнена быстро, что может сократить время работы печи сопротивления на много минут. Сердечник можно нагреть намного быстрее, а также с индукционным нагревом. Индукционные катушки, используемые с таким оборудованием, как Miller ProHeat 35, гораздо более портативны, чем операции с печами, что позволяет гораздо более практично использовать их в полевых условиях.
Несмотря на множество преимуществ индукционного нагрева и индукционной термообработки, есть и некоторые недостатки. Одним из недостатков является геометрия детали. Если не используется индукционная печь, детали более простой геометрии, такие как труба или пластина, легче обрабатываются индукционной термообработкой, чем детали с более сложной геометрией, просто потому, что индукционные катушки должны быть размещены вокруг детали.
Другим недостатком является то, что первоначальная стоимость системы индукционного нагрева обычно выше, чем у системы факельного нагрева. Однако именно здесь Red-D-Arc поможет вам. Взяв напрокат оборудование для индукционного нагрева, вы сможете воочию убедиться в преимуществах индукционного нагрева без больших капиталовложений, чтобы продолжить сварку!
