Токи высокой частоты (ТВЧ) обладают массой полезных свойств. Главное из них – способность проходить по поверхности проводника, не затрагивая его сердцевину. Благодаря данной особенности поверхность проводника, по которому проходят высокочастотные токи, нагревается быстро и до высоких температур.

При чем, чем выше частота токов, тем быстрее и сильнее нагревается проводник.

1 Применение ТВЧ в промышленности

Токи высокой частоты – это токи, в которых число колебаний за одну секунду достигает одного миллиона. Напряжение в станках ТВЧ может быть от одной тысячи до нескольких сотен тысяч вольт.

Устройства ТВЧ широко используют в промышленности.

• с помощью ТВЧ в индукционных печах происходит плавление любого металла. Удобство данного метода состоит в том, что применяться он может в условиях полного вакуума. Это позволяет избежать окисления и загрязнения металлов;
• с помощью высокочастотных токов производят закалку металла. Особенность такой закалки состоит в том, что закаляется лишь оболочка изделия, внутренняя часть остается пластичной. Это защищает металл от хрупкости;
• с помощью устройств ТВЧ сваривают некоторые детали в автопромышленности.;
• в медицине высокочастотные токи применяются для лечения кожных заболеваний, методом улучшения кровообращения в капиллярах, суставов, позвоночника, прогревания внутренних органов;

Последним изобретением на основе высокочастотных токов стал станок по сварке натяжных потолков из ПВХ. Это устройство мы рассмотрим подробнее.

1.1 Устройства ТВЧ для устройства натяжных потолков ПВХ

Натяжные потолки сегодня по праву занимают одно из первых мест во внутренней отделке дома. Они обладают высокими эстетическими качествами, довольно быстро монтируются, позволяют скрыть потолочные коммуникации. К тому же на натяжных полотнах могут быть нанесены узоры, рисунки и, даже, собственные фотографии.

С помощью расцветки и формирования полотен дизайнеры решают вопросы визуального увеличения пространства, искусственного точечного освещения помещений и многое другое.

Единственная проблема состоит в том, что ширина рулона ПВХ полотен для натяжных потолков не превышает 3 метров. И если полотна из ткани соединяются методом плетения, то шов на ПВХ создать подобным образом невозможно.

Шов на натяжных потолках из ткани или ПВХ должен быть:

• прочным. Полотно на потолке имеет достаточно высокий коэффициент натяжения. Поэтому шов на ткани или ПВХ должен быть настолько прочным, чтобы не разорвался и не потянулся ни при монтаже, ни со временем;
• незаметным. Прелесть натяжных потолков заключается именно в том, что они выглядят как единое полотно из красивой ткани. Любые загибы или значительно снизят эстетичность интерьера.

Именно эти две задачи можно безупречно решить с помощью аппарата ТВЧ для натяжных потолков.

1.2 Устройство

Станки ТВЧ состоят из следующих механизмов:

1. Механизм подавления электродуги. В случае появления искр или, как следствие, электрической дуги, свариваемое полотно может прогореть. К тому же есть вероятность выхода из строя самого сварного электрода. Поэтому станок оснащен автоматическим регулятором, который снижает мощность генератора, в случае опасности возникновения искр.
2. Механизм для подавления помех. Поскольку высокочастотные токи создают собственное высокое магнитное поле, но при этом чувствительны к другим магнитным полям, станок оснащен экраном, создающим, своего рода, защитный купол над отдельно взятым ТВЧ устройством.
3. Предохранительное устройство защищает станок от перепадов напряжения в электросети.
4. Сварное устройство. Данный механизм соединяет ПВХ полотна посредством диэлектрического нагревания.
5. Механизм привода. Большинство станков оснащены приводами двух типов: ножным и пневматическим. Пневматический привод является более точным и более безопасным, поскольку позволяет уберечь станок и полотно от пережима и прочих ошибок обслуживающего персонала.
6. Кроме этого каждый станок предусматривает наличие инвертора, который, собственно, и генерирует высокочастотные токи.

Все эти механизмы устанавливаются на станину, представляющую собой стол. Такая станина позволяет удобно уложить полотно для сварки и избежать изгибов или искривлений.

1.3 Принцип работы

Принцип работы ТВЧ станков для натяжных потолков основывается на диэлектрическом нагреве двух полотен, контактирующих между собой. В процессе сварки в отдельных случаях могут использоваться присадочные материалы.

Такие устройства позволяют производить спайку:

• быстро;
• равномерно;
• надежно;
• прогревая лишь конкретные точки.

Процесс спайки производится посредством двух электродов, через которые и проходит диэлектрический ток.

Спайка может производиться тремя способами:

• встык;
• внахлест;
• Т-образным швом.

ТВЧ станки производства Китай для ПВХ в промышленности применяют не только для пайки натяжных потолков. С их помощью изготавливают:

• подушки безопасности для автомобилей;
• детские надувные мячи и круги;
• пляжные горки и аттракционы, типа «банана»;
• пляжные сумки и матрацы, и прочие изделия из ПВХ.

1.4 Как работает ТВЧ станок? (видео)

2 Станок ТВЧ своими руками

Изготовить полноценное устройство ТВЧ для пайки натяжных потолков и прочих полотен ПВХ своими руками довольно проблематично, если не сказать невозможно.

Ведь для его изготовления понадобиться не только решить, как получать высокочастотные токи, но и изготавливать или приобретать механизмы подавления дуги, подавления помех, устанавливать пресс, привод и многое другое.

Что же касается простейшего инвертора, работающего на основе токов Фуко для плавления и закалки металлических стержней, то он может быть изготовлен из обычного сварочного инвертора.

Сварка – вообще достаточно универсальное устройство. С ее помощью осуществляется производство и процессы сварки и порезки металла, проводить процессы пиролиза и, как оказывается, получать высокочастотные токи для быстрого плавления металлов и не только.

В процессе изготовления аппарата своими руками, кроме самого сварочного инвертора, понадобится так же механизм водяного охлаждения и катушка, которую лучше всего сделать из медной трубки сечением 10 мм. Именно эта катушка будет выполнять функцию индуктора, или контура с индукционными (высокочастотными) токами.

2.1 Процесс изготовления

1. Внутрь сварочного инвертора нужно провести систему охлаждения. Это может быть водное или фрионовое охлаждение, мощные кулера или теплоотводные радиаторы.
2. Из медной трубки сечением 10 мм и длинной 1 метр скручиваем спираль — индуктор (по внешнему виду она напоминает кипятильник). Оба конца трубки, длинной 10-15 см, должны быть выгнуты в одну сторону и находиться на одном уровне.
3. Зажимаем оба конца индуктора в пазы сварочного инвертора для сварочных кабелей.

С помощью такого индукционного устройства, изготовленного своими руками из сварочного инвертора возможна плавка стержней из металла диаметром до 10 мм в течение 20-30 секунд. По прошествии этого времени металл покраснеет и будет готов как к ковке, так и к закалке верхних слоев.

Чем больше витков имеет индуктор, тем выше частота индукционных токов.

2.2 Как пользоваться станком?

Пользоваться станком ТВЧ, сделанным своими руками, довольно просто.

1. Включаем систему охлаждения инвертора.
2. Включаем сам инвертор.
3. Помешаем нужный нам стержень из металла внутрь индуктора так, чтобы он не касался стенок самой катушки.
4. Ждем 20-30 секунд, пока покраснеет металл, и начинаем работать с ним.

2.3 Самодельные устройства ТВЧ в быту

Довольно просто и дешево можно изготовить самодельную систему отопления или водонагревателя на основе индукционных токов. Для этого достаточно обмотать индуктор вокруг трубы (оптимальное количество витков – 90) и включить его.

В этом случае важно следить, чтобы инвертор не был включен, если в системе нет жидкости, или она не циркулирует. Подобная оплошность может привести к плавлению самой трубопроводной системы.

Когда заходит речь о мебели из массива, мы говорим о горячем столярном прессе. Этот тип прессов прекрасно зарекомендовал себя и, в зависимости от требований, может быть укомплектован самым различным образом.

Система включает в себя:
- генератор токов высокой частоты
- пресс
- гидростанцию
- пульт управления.

Особенности системы:
- Использование высокочастотного нагрева диэлектрической среды
- Автоматическое PLC управление
- Загрузочный и разгрузочные столы
- Время выдержки одного щита размером 2440*1200 мм, 1-3 минуты
- Возможность склеивания щита длиной 12 метров посредством последовательного прогрева

Порядок работы пресса:
1. Промазанные клеем заготовки укладываются на подающий стол.
2. Нажатием кнопки, автоматический подающий толкатель подаёт заготовки в пресс.
3. Вертикальное давление на заготовки создаётся вертикально расположенными гидроцилиндрами, которые включаются автоматически, после чего происходит сжатие заготовок боковыми прижимными гидроцилиндрами и склеивание их (заготовок) в цельный щит.
4. Включается ТВЧ нагрев, нагревается клей, (время нагрева выставляется персоналом) во время нагрева происходит верхнее и боковое сжатие заготовок, посредством гидроцилиндров.
5. После нагрева, давление гидроцилиндров автоматически отключается, пресс открывается, и готовый щит выходит из пресса.

Краткие технические характеристики

Технические характеристики пресса

Технические характеристики генератора токов высокой частоты 30 кВт

Мощность	AC 38 В, 50 Гц, 3 фазы
Входящая мощность	40 кВА
Выходящая мощность	30 кВт
Частота	6,78 МГц
Электронная лампа	FU924 FA
Напряжение накала	AC 7.5
Режим коммутации	Конденсатор переменной емкости
Тип охлаждения	Воздушный
Режим настройки	Переменная Емкость
Тип защиты	Двухступенчатое нагревание нити накала, предупреждение о перегреве, защита электрического вентилятора, защита дверного выключателя
Выходной режим	Односторонний выход

http://mwm.com.ua/catalog/pr_129

Смотрите также:

Пресс с твч нагревом для производства клееного щита

6. 2 Изготовление мебельного щита. 1 Материалы для изготовления мебельного щита. Последовательность технологических операций, применяемое оборудование

Технические характеристики

• Нижняя плита 600 мм над уровнем пола, жестко закреплена на станине пресса.
• Размеры рабочей зоны 2500x1200 мм
• Раскрытие пресса 1500 мм
• Ход основных гидравлических цилиндров 1200 мм
• Два основных верхних гидравлических цилиндра 2x 80 тонн, каждый
• Макс. Давление в гидросистеме 250 bar
• Показания давления Манометр на пульте управления прессом
• Скорость закрытия плит 1000 мм за 30 сек
• Низкая скорость при сдавливании 10 ммв сек
• Скорость открытия пресса 1000 мм за 30 сек
• Два боковых гидравлических цилиндра 40 тонн каждый
• Скорость закрытия и открытия боковых цилиндров 1000 мм за 30 сек

Для установки устройства для бокового сжатия (давления) по высоте (5 положений) имеется серия отверстий на стойках станины пресса, расположенных на расстоянии 100 мм друг от друга.
Фиксируется устройства для бокового давления с помощью специальных пальцев.
Остановка верхней плиты в верхнем положении - с помощью концевого микровыключателя. (положение регулируется)
Переключение высокой скрости смыкания пресса на низкую - концевой микровыключатель (положение регулируется).

Блок управления прессом устанавливается на станине пресса.
Этот блок управления содержит следующие компоненты:
2 кнопки для включения и выключения высокого давления
Когда верхняя плита начинает двигаться с малой скоростью, оператор нажимает кнопку "Пуск", а цикл прессования завершается автоматически.
Таймер, устанавливающий время в течение которого пресс должен быть закрыт
Блок аварийной остановки.

Obel - P ТВЧ Генератор Тип OPA 40 L

ВЧ-мощностью - 40 кВт
. Охлаждение воздушное
. Частота 13,56 МГц для промышленного использования
. Тип выхода - Симметричный
. Помехозащита все устройства способные излучать СВЧ размешены в верхней части генератора и экранированы специальной защитой.

Блок управления генератора

Управление PLC - Siemens ПЛК
. Полностью автоматическое управление HF-Power
. Возможность иметь несколько режимов нагрева для деталей различной формы для сложных деталей.

Безопасность

В соответствии с требованиями ЕС. Обеспечение безопасности - ограждение вокруг пресса и генератора на расстоянии 1000 мм.Со стороны загрузки ограждение более легкое и открывается для подачи заготовок.

Некоторые преимущества Obel - P HF

Obel-P Генератор и пресс производятся группой Obel-P в Дании

• Более 60 лет опыта в производстве генераторов и прессов
• Нет ВЧ-помех от генератора или пресса (влияние на радио-волны)
• Фиксированная частота 13,56 МГц
• Симметричный выход для эффективного распределения ВЧ-энергии по всей площади заготовки.
• Полностью автоматическое управление ВЧ-генератором (Siemens ПЛК)
• Автоматический HF-Poser компенсирует перепады потребляемой мощности и сохраняет ее максимальное значение в течение всего процесса выдержки (сушки)
• Компьютерное управление для ВЧ-генератора
• Возможность использования нескольких программ управления для очень тяжелых и трудных заготовок.
• Мощная станина пресса.
• Высокое качество гидравлики, блока питания и цилиндров от датских и немецких поставщиков.
• Микропереключатели типа Omron