INDUCTION HEATING

Добрый день.
Подскажите, возможно ли собрать индукционную установку, в которой можно было бы плавить бронзовый пруток диаметром 3мм.
То есть возможно ли пропускать бронзовый пруток доведя его до температуры плавления 1200-1300 градусов до жидкого состояния.

спасибо
М.

Конечно можно. Вот, пример я плавил бронзу, старые бронзовые вентиля, экспериментальная плавка,
хотя иногда плавил и в больших количествах. Это не является архисложной задачей.

Спасибо.
Мне немного по-другому нужно. Будет непрерывно подаваться пруток через индуктор по мере расплавления и стекания начала прутка. Нужен стабильный прогрев и расплавление до жидкого состояния, что бы сделать подачу прутка с постоянной скоростью.

Я это и имел ввиду, теплопроводность почти в 10 раз меньше меди, то можно сделать схему непрерывной плавки. Конечно, надо будет спроектировать индуктор, именно для такой работы. Задача не сложная, для меди или серебра (из за большой теплопроводности) гораздо сложнее задача, а бронза, это ерунда.

Ну, сам то я не спроектирую и не изготовлю. Нужен человек, который поможет физически это реализовать.

М.

Я мог бы, это не сложено, но делать это не буду, т.к я с Украины, а Вы с России, а эта плавилка может быть использована для военных целей. Вот, Ваше местоположение по IP.

какая скорость подачи латунного прутка?

Привет.. ты где пропадал столько лет?

Я и не скрывал что из России. Ну, если Вам так будет легче на душе, то ради Бога, политизируйте сколько угодно.

Скорость будем регулировать частотником. Думаю проще подстроить скорость подачи под текущее состояние прутка. Если не достаточный нагрев, то медленнее подача.
Возможно ли в схеме ИН добиться соотношения скорости подачи и скорость нагрева таким образом, что бы расплавленный металл либо равномерно капал, либо тёк более-менее равномерно?

Спасибо
М.

Привет e-nik.Рад тебя услышать.Эти годы работал по контракту в теме радиосвязи.На хобби было мало времени.Но кое-что сделал.Пример:портативная центробежная литейка (вес машины 3кг,встроенный охладитель,литьё в опоку вращения)

Уважаемый maxikot опишите подробней задачу,много непонятного.Как и чем будет контролироваться состояния металла,нужно ведь синхронизировать подачу прутка с моментом его расплавления.

Да, это возможно. Регулируя мощность генератора, можно сделать даже дозирование капель.
Но для этого надо хорошее ТЗ, или хотя бы описание. Правильно rost говорит.

У меня по старому.. центробег и давление..https://www.averon.ru/catalog/liteynoe_oborudovanie/

Не совсем понял принцип твоего литья..
Но это можно в личку или на почту. Координаты старые.
Кстати с завтрашнего для выставка в Москве начинается. Я в этот раз не поехал. Но пропуск могу организовать, если будет желание.

Не совсем понял принцип твоего литья..
У цилиндрической опоки имеется центральный литник,по периметру опоки расположены
будущие отливаемые изделия ,которые имеют литники соединённые с центральным.
Расплав металла попадает в центральный литник,далее раскручивается столик центрифуги,на котором стоит опока.Опока раскручивается вокруг своей оси симметрии
----------------
Вот ещё образец моего творчества: набор для создания индукционной печи

[quote="rost"]Не совсем понял принцип твоего литья..
У цилиндрической опоки имеется центральный литник,по периметру опоки расположены
будущие отливаемые изделия ,которые имеют литники соединённые с центральным.
Расплав металла попадает в центральный литник,далее раскручивается столик центрифуги,на котором стоит опока.Опока раскручивается вокруг своей оси симметрии
/[quote]

я рассматривал сей принцип. Но, это-ж с какой скоростью должен вращаться столик.. и
для литья больших деталей не сильно годится. Дисбаланс при отливке и Баланс будет возникать при установке мостика из 3х..4х точек контакта
Но для ювелиров самое-то.
"Кофеварку" уже видел.
Набор- прикольно.. Покупают?

[quote][/quote]я рассматривал сей принцип. Но, это-ж с какой скоростью должен вращаться столик.. и
для литья больших деталей не сильно годится. Дисбаланс при отливке и Баланс будет возникать при установке мостика из 3х..4х точек контакта
Тебе видней.В тестовом режиме были отливки из чёрной стали

С виду- нормальная отливка.
Столик не трескается и не отрывается от места крепления?

Ничего не трескается и не отлетает,столик жестко закреплён ра роторе BLDC мотора центрифуги

Вот такая самодельная микро-помпа качает воду по контуру охлаждения

Что то у Вас затормозило, ладно, нарисовал как оно должно быть.
Бронза плавится ок 1000оС, но надо нагревать расплав до 1100оС-1200оС, что бы расплав не застывал раньше времени. Вот, нечто подобное я видел в живую.
1 Должен быть равномерный нагрев, лучше подойдет титановый стакан, с трубкой сбоку, для слива расплава, за счет СКИН эффекта мощность будет постоянна, есть или нет бронзы в плавилке, титан стоек, относительно не дорог. Сам пруток нагревать в индукторе плохо, может быть разный материал прутка.
2 Должна быть относительно большая масса расплавленного металла, тогда работа будет более удобна, т.к будет система инерционна.
3 Контроль, температура расплава - лучше подойдет платина- платинородиевая термопара, лабораторная. Нагрелась до 1150оС -1200оС опустили пруток в расплав, за счет закона Архимеда расплав вытек, можно сделать выдачу порциями, или настроить непрерывно.
Термопара платина-платинородиевая, лабораторная. Пределы измерения температуры до 1300°. В фарфоровом защитном чехле .
4 Система наклонена, тогда будет нормальный слив. И система должна вращаться, что бы , после окончания работы слить остатки расплавленного металла с плавилки.
5 Химический стакан так же с фарфора, есть сорта фарфора, что прекрасно работают до 1300оС. Можно использовать , к примеру, алундовый стакан, но это дифицит. Хим ст акан нужен, что бы уменьшить температуру которая воздействует на теплоизолятор, тогда ресурс работы растет.
6 Плавилка обязательно должна быть тепло изолирована, иначе не хватит мощности инвертора.

Ок.
В моём случае хотелось бы не накапливать ёмкость с разогретым металлом, а получать разогретый металл непосредственно с прутка на поверхность. Должно получиться что-то на подобии экструдера, только из "носика" будет выходить не пластик, а металл. (https://vimeo.com/user53524833)
Далее при помощи 6-ти осевого робота вся конструкция перемещается по заданным координатам, постепенно поднимаясь вверх слой за слоем. (робот у меня есть)
Протяжку прутка планирую сделать как подача проволоки у полуавтомата.
Это позволило бы печатать небольшие пустотелые скульптуры из бронзы. И процесс был бы быстрее традиционного модель, восковка, форма, литьё. Творчество, короче.

https://vid.cdn-website.com/d523f8e1/videos/nKdPBuZbSZaZ7EhR1jRB_VIDEO-2021-03-30-19-49-56-v.mp4
робот как на видео

Не получится, нужна масса, что бы медленно нагревалось, медленно остывала. А что мешает отбирать столько расплава, сколько надо? Опустили пруток в расплав, на 1 см- 7 миллилитра расплава вылилось, опустили на 5 см- 35 мл расплава вылилось. А больше нельзя, расплав остынет, будет застывать раньше времени, и будет брак. Нужна обязательно масса расплавленного металла, для тепловой инерции.
Кстати. с пористой окисью алюминия можно и без химического стакана, он держит большую температуру, т пл 2015оС_
Это пористая окись алюминия. Теплоповодность, как у пенопласта. И по виду похожа, легко обрабатывается. Вот,как она выглядит.Это реактор, разовый, посему сделал с железа. Температура - трубка покрылась капельками, т.е. на грани плавления.

Насколько я понял, нужно что то подобное:
https://youtube.com/shorts/iO6YDGHi2LI?feature=share
Здесь медная трубка 6мм, но можно попытаться расплавить таким же образом и бронзовый пруток 3мм.

Примерно так, только не горизонтальное положение, а вертикальное и до состояния жидкого металла, если это будет возможно.

М.

Как то так. Попробую расплавить медь или алюминий, бронзового прутка нет.

Идея от analitik интересная,но такая печатная головка потребует много экспериментов пока получим результат.У меня есть другая:напылительный плазмотрон,такие в природе существуют(например им восстанавливают дефекты прессформ).Таким плазмотроном Вы можете напылять (наращивать) слои из любых металлов.Я делал подобный плазмотрон

Идея хорошая, но в плавилке не должно быть движущихся частей, при таких температурах они долго не проработают. И плавилка должна быть термоизолирована. Вот так, уровень расплава за подлицо с о сливной трубкой. Нужно слить раствор: опускаем пруток, уровень поднимается и выливается через сливную сколько надо.

Что то фантастическое. Не проще использовать гальванопластику? Получили форму, затем нарастили столько копий, сколько надо. Так раньше пластинки делали. Это не сложно, у меня в гараже настроена. Вот, я делал холдодильники,для самогоноварения, ни сварки, ни пайки. только наращивание.

Модифицированная идея от derba так-же интересна,но сливная трубка должна быть относительно большого диаметра,иначе капиллярные силы не дадут стекать металлу,а при большом диаметре печать металлом будет низкого качества.
По поводу гальванопластики:опять же нужна исходная модель да и сам процесс очень медленный.Плазменное напыление так-же имеет недостатки:низкая производительность,не высокая точность (по сравнению с лазерной технологией),расход аргона

Может быть а-ля кемперная наварка

А если выход сделать , как у шприца? Точнее, почти, как у шприца. При постоянной скорости опускания прутка, раствор будет стекать равномерно, соотв и качество будет нормальны.

Ну не знаю,уважаемый maxikot не дал данных о размерах его предполагаемых изделий,м.б. у него аппетиты Церетели.На форуме была тема:3d принтер на основе индуктора,но там стояла не перспективная затея.Однако такой принтер был-бы очень интересен (при разумной стоимости)

Можно сливать по каплям, по крохам и получить размеры, какие хочешь.

Можно посчитать объем плавилки:
твердая медь теплоемкость 513 Дж/(кг·:град)
Теплота плавления 213 кДж/кг;
теплоемкость жидкого расплава меди= 36,33(дж/моль·град),
что соответствует =567 Дж/(кг·град)
Максимально можно вылить 20 мл расплава. Температура расплава 1200оС, при опускании прутка температура может упасть до 1150оС.
Или dT=50оС
Это соответствует теплу 50 *567=28,35кдж 1 кг раствора.
20 мл прутка весит соттв 20*8=160 г Теплота плавления:
213*160/1000=34,08 дж
Для сохранения тепловой инерции (что бы расплав не остывал сильно, и можно было далее работать) надо 34,08/28,35кдж =1,2кг, или это 150 мл расплава. С учетом, что не все посчитано и учено, надо, что бы в плавилке было бы 200 мл расплава. тогда за раз можно отбирать до 20 мл расплава, когда опустим прут, температура расплавленного металла упадет с 1200 до 1150оС, что вполне нормально.
Производительность: пусть мощность 5 кватт, с учетом теплопотерь, 2- 2,5 кватт , это пойдет на плавку. Или это 2000 дж в сек. Что соответствует -
2/213=0.009кг. Т.е. можно сделать непрерывный выход = 9-10 г бронзы в секунду.
Т.е аппарат можно сделать: 160 г раствора выливается за один раз, и 15 сек ждем, пока новая порция нагреется, или вылаваем по 10г бронзы в секунду непрерывно. Это, при инверторе 5 кватт.

плазмотрон видел вживую - напыляли на стройке цинковое покрытие на арматуру - для защиты от коррозии
рев правда при работе бешенный - такова специфика выплевывание металла
эта технология была предложена НАСА для построения жилых модулей на Луне и Марсе
я малость в теме

А как быть с окалиной, ведь она неизбежно будет появляться и быстро забьет трубку.
С платино - платинородиевыми термопарами много работал. Даже в довольно агрессивной среде работали до полутора лет при температуре 1200 - 1250 градусов. Провода диаметром 0,8 мм, продеты через керамическую "соломку" длиной 120 см. Все это висело в керамическом чехле. Не оплавлялось и не рвалось. Я к тому, что и игла из керамики или металлокерамики должна ходить не менее года, по стоимости дешевле , заменить проще. Легко дозировать расплав, причем в камере можно создать довольно значительное избыточное давление.

Не забьет, откуда окалина? Там же подается защитный газ: аргон не обязательно, подойдет азот или углекислый газ, они дешевле. И сделать сливную трубку диаметром ок 1 см, сужение в конце, что бы точно капала по цели. А подпор , не нужен, плотность латуни = 8, трубка 12 см дает напор 0,1 атмосфер, что вполне достаточно. А термопару лучше поместить в чехол, с металла, тогда керамический чехол не разобьется. И вообще, у нас в институте, на кафедре термопары платина-платинородиевые годами, или даже десятилетиями стояли без проблем, и в работе были постоянно. Даже некоторые до 1300оС работали.

Робот может обработать объём 2м*2м*2м. Это ещё без позиционера и тумбы. Но боюсь что такого размера печать будет происходить очень долго.
Ещё немаловажный вопрос, насколько будет высокая адгезия к предыдущему остывшему слою. При печати пластиком это критично и изделие попросту рассыпается по слоям.

М.

Вот тут может быть серьезная проблема. Бронза покрывается окисью, и тогда это будет играть роль разделительного слоя. Особенно, если бронза алюминиевая. Хотя, и оловянная бронза покрывается окислами, к примеру, чистое олово, гальванически покрытое уже на 7 день не лудится вообще, из за окиси, которая образовалась на слое олова.

Проверить идеи со сливной трубкой или с запорной иглой можно на олове в ампуле с резистивным нагревателем.Я думаю maxikot может самостоятельно.Ну а сделать в дальнейшем индукционный нагреватель это не проблема

Однако большие сомнения,уж слишком просто,давно бы уже такое было.
Существуют проекты по технологии Electron Beam Melting EBM printer
Возвращаясь к моей идее,ещё в СССР делали индукционные плазмотроны

для начала - кто ты по образованию - если не технарь то у тя ниччо не получится....

как это не прискорбно....

Не обязательно, есть люди ни чего не заканчивали, а знания в технике хорошие. Был такой, дядя Ваня. Мог любого инженера за пояс заткнуть. Правда, всю жизнь работал на производстве, да еще в экспериментальном цехе.

[/quote]

для начала - кто ты по образованию - если не технарь то у тя ниччо не получится....

как это не прискорбно.... [/quote]

Ну, для начала не ты, а Вы. Мы вроде не друганы закадычные.
Во вторых, если бы я мог такую схему собрать, то нафига бы я здесь писал. Просто так, от нефиг делать?
И в третьих, у меня есть желание и возможности конструировать разные вещи. При помощи толковых людей, разумеется.

М.

Вот из за этого и не выйдет. Окись алюминия, адгезии к расплавленному металлу нет. Попробуйте, шарик олова, или ртути, не прилипает к алюминиевому предмету. Окись олова, это вещество, похожее на стекло, адгезия к металлу - нулевая. И окись меди так же не смачивается металлом. Не зря ведь флюсы существуют, что бы окись снять. А окись металла нарастет быстро, да еще на горячем предмете. Т.е. получите фигуру, которая при легком толчке рассыплется. Разве, что система будет наращиваться в защитном газе, что бы окись не нарастала.

ой-вэй!
пусть будет по вашему!

Познавательное видео,однако такой процесс можно осуществить напылительным индукционным или дуговым плазмотроном.Такими технологиями владеет например ОИМ НАН Беларуси.Ещё в 60х годах прошлого века они создали напылительные плазмотроны МВЧ-1(2,3)


Производительность до 5Кг/час,мощность 30кВт,частота 400Кгц,распыляемый материал:стальная проволока диам 6мм
Интересно,как выполнен концентратор?

Поконкретнее можно?

В Днепре, в Украине, ДХТИ Днепропетровский Химико Технологический Институт, это когда я учился, сейчас уже академия. Есть кафедра, где занимаются изучением технологии плазмы, есть группа, учат студентов. Там разные технологии, и ультразвук используют, и просто ток, и много разных типов. Когда я поступал в институт, 1974г, кафедра плазмохимии уже была, студентов еще не учили, но на кафедре уже плазмотроны работали. Рассказывали, как ультразвук по ушам бьет, его не слышно, но в большой интенсивности залаживает уши, точно как попала вода, посторонних туда не пускали, но много студентов там работало.