ООО Ухань Фэн Эр Шунь Оборудование для Термической Обработки
здание 5-3, Промышленный парк «Ляньдун U-Гу», Экономическая зона развития Янло, р-н Синьчжоу, г. Ухань, Китай
За счет периодического включения и отключения постоянного напряжения (частота 0,1–1 кГц) достигается точное управление процессом.
1. Недостатки традиционных источников постоянного тока для ионного азотирования
◆ Неконтролируемый дуговой разряд: Загрязнения (масло, окислы) на поверхности детали вызывают устойчивую дугу, приводящую к прожиганию и повреждению заготовки.
◆ Краевой эффект: Концентрация тока на острых кромках и углах приводит к локальному перегреву и огрублению структуры материала.
◆ Невозможность обработки деталей с глубокими отверстиями/сложной геометрией: Постоянное электрическое поле неравномерно распределяется в узких полостях и сложных контурах.
◆ Высокое энергопотребление: Необходимость использования последовательных балластных резисторов для ограничения тока приводит к низкому КПД использования энергии (всего 30–40%).
2. Основной принцип низкочастотного импульсного источника питания
За счет периодического включения и отключения постоянного напряжения (частота 0,1–1 кГц) достигается точное управление процессом:
◆ Технология «прерывания»
Постоянный ток преобразуется в последовательность импульсов прямоугольной формы (с регулируемой длительностью), что позволяет контролировать мгновенную мощность.
◆ Низкочастотная модуляция
Рабочая частота обычно находится в диапазоне 1–5 кГц (низкочастотный диапазон), что соответствует времени отклика плазмы.
◆ Параметры импульсов
① Скважность (10–90%): Регулирует среднюю мощность.
② Амплитуда напряжения (0–1000 В): Контролирует интенсивность разряда.
③ Время паузы (выключения) (мкс–мс): Обеспечивает принудительное охлаждение и подавление дуговых разрядов.
| Преимущество | Техническая особенность |
| 1. Высокоэффективное гашение дуги | Автоматическое отключение тока при возникновении дуги (время отклика < 10 мкс), предотвращает прожиг и повреждение заготовки. |
| 2. Повышенная равномерность обработки | Период паузы между импульсами позволяет плазме рекомбинировать, а электрическому полю перераспределиться в глубоких отверстиях/пазах (краевой эффект снижается более чем на 50%). |
| 3. Высокоточный контроль температуры | Охлаждение поверхности в период паузы обеспечивает общий перепад температуры ≤ ±10 °C (при использовании постоянного тока он часто достигает ±15 °C). |
| 4. Значительная экономия энергии | Исключает необходимость в балластных резисторах, повышая коэффициент использования электроэнергии до более чем 70% (экономия энергии при том же технологическом процессе составляет 30%). |
| 5. Применимость для деталей сложной формы | Позволяет обрабатывать глухие отверстия, узкие щели и детали с отношением глубины к диаметру > 10 (что невозможно при использовании традиционного постоянного тока). |
| 6. Экологичность и безопасность | Снижает загрязнение от испарения металла и уменьшает осаждение сажи на поверхности деталей. |
| Параметр | Диапазон регулировки | Технологическое воздействие |
| Частота | 1–5 кГц | > 3 кГц: Подходит для тонкослойного азотирования (уменьшает зону термического влияния). < 2 кГц: Подходит для глубокого упрочнения (глубокая диффузия). |
| Скважность (коэффициент заполнения) | 15%–85% | Чем выше значение, тем больше средняя мощность (поверхностная температура). Чем ниже значение, тем сильнее эффект охлаждения (более мелкозернистая структура). |
| Амплитуда напряжения | 0–800 В | Контролирует кинетическую энергию ионов (влияет на скорость роста диффузионного слоя и плотность соединения слоя). |
| Фронт импульса | < 5 мкс | Крутой фронт позволяет быстро инициировать плазму, сокращая время перехода к тлеющему разряду. |
1. Точные шестерни / подшипники
Предотвращение перегрева вершин зубьев, обеспечение равномерной закалки по всему зубчатому профилю (отклонение твердости ≤ 50 HV).
2. Азотирование глубоких полостей штампов и пресс-форм
Формирование равномерного диффузионного слоя в узких щелях и полостях (например, в отверстиях для толкателей литьевых форм).
3. Поверхностное упрочнение нержавеющей стали
Преодоление барьера пассивной оксидной пленки, формирование высококоррозионностойкого S-слоя (расширенный аустенит).
4. Низкотемпературное азотирование алюминиевых сплавов
Импульсный низкотемпературный контроль (< 450 °C), предотвращающий пережог основной структуры материала.
Основные технические характеристики серии импульсных источников питания для ионного азотирования (LDMC-A/G/B/D)
| Параметр / Модель | LDMC-30A | LDMC-50A | LDMC-75A | LDMC-100A | LDMC-150A | LDMC-200A | LDMC-300A | LDMC-500A |
| Выходное напряжение, амплитуда (В) | 0 ~ 800 (плавная регулировка) | |||||||
| Выходной ток, пиковое значение (А) | 75 | 120 | 160 | 200 | 250 | 300 | 500 | 750 |
| Выходной ток, среднее значение (А) | 30 | 50 | 75 | 100 | 150 | 200 | 300 | 500 |
| Частота импульсов (Гц) | 1000 - 20000 | |||||||
| Скважность, коэффициент заполнения (%) | 5 ~ 85 | |||||||
| Время гашения дуги (мкс) | ≤ 2 (высокочастотный режим) | |||||||
| Форма выходного сигнала | Прямоугольная (меандр) | |||||||
| Метод управления | Фиксированная частота, регулируемая длительность импульса (PFM/PWM) | |||||||