Co je indukční kalení?
Indukční kalení je výrobní proces, který vytváří povrchové kalení vodivého materiálu umístěním tohoto materiálu do velkého, rychle kolísajícího magnetického pole. Magnetické pole indukuje dočasný elektrický proud, který zahřívá materiál, ale pouze do poměrně malé hloubky. Materiál se potom okamžitě zchladí v lázni. Zahřívání a náhlé ochlazování způsobuje tvorbu krystalů v nejvzdálenějších vrstvách materiálu, ale materiál jádra není ovlivněn a zachovává si své původní vlastnosti. Tato duální povaha je klíčovou charakteristikou indukčního kalení.
Vytvrzování ocelí a jiných kovů se dlouho provádí zahříváním kusu v plameni nějakého původu nebo v peci a potom rychle klesáním kusu do vody nebo jiného chladiva. Tvrzený kov neškrábe tak snadno, lehce klouže proti jiným povrchům a odolává opotřebení. Kus je také křehčí a při nárazu nebo pádu by se mohl snadněji zlomit nebo rozbít. Zahříváním pouze povrchu je charakteristika tvrdosti získávána pouze povrchem. Zbytek kusu si zachovává pevnost původního materiálu.
Zahřívání kovu nebo jiného vodivého materiálu vodivostí nebo přímým teplem způsobuje, že se celý kus zahřívá, protože elektrony jsou vzrušené a pohyblivější, rychle proudící z horkých oblastí do chladnějších oblastí. Při indukčním kalení jsou vnější elektrony „indukovány“, aby reagovaly na kolísající magnetická pole vytvářením elektrických vířivých proudů. Tyto proudy proudí v malých kruzích, když elektrony reagují na neustále se měnící směr magnetického pole. Teplo nemá prostředky pro vedení hluboko do materiálu.
Typ, velikost a rovnoměrnost krystalů vytvořených během kalicího kroku indukčního kalení určují konečnou kvalitu kaleného kusu. Materiál prochází fázovou změnou z pevné na krystal zvanou difúzní transformace. Atomy se pohybují v podstatě současně na velmi krátkou vzdálenost. V oceli je velmi tvrdou krystalickou strukturou známou jako martenzit obvykle požadovaná finální forma povrchové vrstvy. Martenzitické krystaly se nacházejí také v jiných tvrzených materiálech, včetně keramiky.
Aplikace, které vyžadují silné, ale hladké, tvrdé povrchy, jsou ideálním kandidátem pro indukční kalení. Komponenty hnacího ústrojí v automobilech, převody v mnoha aplikacích, nástroje vyžadující těsné tolerance, formy a vysokorychlostní výrobní operace, které ořezávají části, těží z dvojí povahy indukčně kalených dílů. Tento proces je relativně levný; největší provozní náklady představují samotný energetický vstup. Indukční pece běží od stolních velikostí k kapacitám, které zvládnou hlavní součásti rakety. V těchto operacích jsou standardně reprodukovatelné vysoce kvalitní výsledky.