traitement par induction DIY possible?

  • Auteur de la discussion vibram
  • Date de début
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
4 146
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour
j'ai souvent des petites pieces de revolution d'un diametre inférieur à 30mm que j'aimerais bleuir voire tremper. Plutot que d'allumer mon gros four qui met 2h à monter en température, est-ce envisageable de bricoler un petit outil à trmper par induction avec un thermostat ou ne serait qu'un truc pour reguler la température?

Je ne connais pas du tout le principe ni ce que cela demande donc toute info est bonne à prendre. Est-ce realisable par un amateur?
je pourrais faire ca sur une installation tri ou mono, j'ai les deux à dispo chez mes parents.

Merci de votre aide
image015-1024x502.png







Edit:
J'ai trouvé cela,
http://www.rmcybernetics.com/projects/DIY_Devices/diy-induction-heater.htm

il faut que je prenne le temps de lire correctement et surtout de comprendre
 
L
ludo14
Nouveau
7 Nov 2017
16
basse normandie
Bonjour,
si ça peut t'aider :

Geekcreit® 1000W 20A ZVS Machine de Chauffage par Induction Ventilateur de Refroidissement PCB Tube en Cuivre 12-36V
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
4 146
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #5
Merci. Ce sont les modules de plaque à induction c'est ça ? Je ne sais pas si ça peut être utilisé pour mon utilisation de trempe ? Je n'ai pas cherché d'exemple de DIY avec ça. Mais est ce que 1000w suffisent ?
 
L
ludo14
Nouveau
7 Nov 2017
16
basse normandie
Caractéristiques:

En utilisant un plan de design de PCB grande, bonne dissipation de chaleur et de puissance élevée, ventilateur de refroidissement intégré pour les lecteurs de bricolage à la trempe de petites pièces, recuit et traitement thermique d'autres, peut également être jumelé à une fusion de creuset en graphite d'or, Aluminium et d'autres métaux, chauffage rapide et uniforme, très pratique

https://www.banggood.com/fr/1000W-2..._match_id=459312037088255516&cur_warehouse=CN
 
serge 91
serge 91
Lexique
18 Fev 2010
7 448
FR-91 Brétigny sur Orge
Bonjour,
Et une bête plaque à induction de cuisine, ça donnerait quoi?
Je me pose la question, j'y répond pas!
 
vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
8 031
Guipavas (près de Brest)
On voit beaucoup de choses toutes faite dispo pour peu cher sur le net. Je ne sais pas ce que cela vaut...
 
vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
8 031
Guipavas (près de Brest)
Bonjour,
Et une bête plaque à induction de cuisine, ça donnerait quoi?
Je me pose la question, j'y répond pas!
Les plaques de cuisine, sont dimensionnées et étudiées pour des plats et bardées de sécurités.
Dans nos utilisations il faut placé les "trucs" dans la boucle pas contre.
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
4 146
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #10
donc vous comptez sur moi pour essayer c'est ca ? :wink:
Il faut rajouter une alim à ce prix aussi.
Je pense que je vais me lancer, pour la science comme on dit !
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
4 146
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #11
ah oui et ils disent aussi d'avoir un refroidissement à l'interieur du tube :wink:
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
4 146
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #12
Bonjour à tous,
J'ai tout recu, alim, mini pompe à eau, carte induction 1000W et l'alim 12V 30A

J'ai une question: je pense que c'est compliqué de mettre une sonde de temperature au milieu de l'anneau de chauffage mais est-ce qu'il y a un moyen de controler la temperature de la piece ?
J'aurais bien fait un petit thermostat ou autre pour eviter de simplement chauffer la piece au rouge cerise avant de la tremper .
Au pire des cas ca se finira sans controle de température mais bon, si je peux faire quelque chose, c'est mieux...
J'ai bien pensé au laser mais ca me semble compliqué de faire un montage avec
 
lion10
lion10
Compagnon
7 Mai 2010
4 780
Bonjour

Pour le contrôle de la température il y a sans doute une loi physique que vous pourriez extrapoler en fonction de la forme de la pièce et de son volume pour connaître l'évolution de la température sur la périphérie de la pièce. La fréquence de travail et la puissance seront aussi des données.

D'autre part vous pourriez peut être faire des pièces d'essai avec une sonde de température avec un trou ou plusieurs sur une pièce afin de voir l'évolution de la température. Dans ces trous vous y placeriez des sondes pt100 qui devraient permettre de faire une mesure localisée tout en ayant un effet négligeable sur la loi de température à mesurer.
Cette manière vous permettrait aussi de confirmer la température relevée avec un thermomètre infrarouge en surface et celle au cœur de la matière qui devrait la suivre de loin au fur et à mesure que l'induction chauffe votre pièce.
Attention aux problèmes de pointage et de réglage de l'émissivité de votre thermomètre infrarouge.

Pour la mesure avec des sondes et avec le thermomètre infrarouge vous aurez sans doute intérêt à couper momentanément votre système d'induction pour vous prémunir de toute erreur de mesure sauf à avoir de l'électronique résistante non susceptible à tout rayonnement magnétique intense.

cdlt lion10
 
L
ludo14
Nouveau
7 Nov 2017
16
basse normandie
Bonjour,
Il y a également le tableau de couleurs d'incandescence.
temperature.jpg


Bonne journée
 
pinou29
pinou29
Compagnon
18 Mar 2009
2 956
Toulon ( Var )
Bonjour.
Réponse peut-être ridicule mais la mesure de température n'est-elle pas possible avec un thermomètre laser ou infra-rouge ?
Bernard.
 
F
f6tem
Compagnon
16 Fev 2011
635
Bonjour
Pour avoir pratiqué un peu cela, qqs points essentiels:
-) la chaleur se transmet et se dissipe par conduction (contact), par convection (l'air chaud monte) et par rayonnement (le soleil chauffe la terre).
-) la Nature par nature conduit toujours vers un équilibre thermodynamique.
-) le chauffage par induction transmet via un champ magnétique ou mieux électromagnétique (Radio Fréquence) de l'énergie crée dans le générateur vers la pièce à chauffer.
-) des signaux non sinusoïdaux peuvent être utilisés mais en RF, certaines fréquences sont attribuées réglementairement à ces applications dont le 13.56MHz bien connu des industriels ou recherche.
-) pour chauffer une telle pièce avec une telle RF, on utilise les pertes par effet pelliculaire (skin effect) et l'on place la pièce au centre du bobinage, là où le couplage électromagnétique est maximum pour faire monter la température T.
-) de mon expérience, un générateur délivrant 1 kW est l'ordre de grandeur pour une telle application (selon dimensions). C'est déjà un bel émetteur.
-) le skin effect s'applique aussi au bobinage inducteur, qui lui aussi chauffe (pertes par effet joule même pour le Cu) et couplage par rayonnement à la pièce qui chauffe. Ce rayonnement infra rouge (IR) n'est pas trop grave car il subit une atténuation proportionnelle au carré de la distance. Le tuyau Cu est un bon radiateur aux IR, on bloque l'emballement RI carré (effet Joule) par un refroidissement du Cu à l'eau.
-) la convection peut être quasi annulée par une mise de l'ensemble sous vide primaire, si son importance est gênante.
-) la transmission d'énergie vers la pièce est fonction du comportement du matériau à la RF (Fe et autres alliages à base de carbone = Pertes RF).
-) la meilleure mesure est faite par un thermocouple du bon type, avec ampli d'instrumentation ad hoc facile à réaliser. Gamme de mesure précise jusqu'à 1000°C Une sonde PT100 est incapable de couvrir cette gamme.
-) Thermomètre IR avec pointeur laser. Attention aux atténuations IR sur le trajet (verre etc dans le faisceau) qui peuvent considérablement fausser la mesure.
Vaste sujet impossible à cerner en qq lignes, seulement qqs points de repères fondamentaux CDLT jacques
 
sevictus
sevictus
Compagnon
4 Mai 2017
675
FR-74 Bonneville
Bonjour
Les effets de peau ('skin effect') s'appliquent à tous les matériaux conducteurs d'électricité, pas seulement les métaux magnétiques.
La différence est dans l'efficacité du chauffage.
Ici http://www.himmel-france.com/2016/02/chauffage-par-induction-point-curie/
il est expliqué qu'une fois le point de Curie atteint, la chauffe est toujours possible, mais il faut plus de puissance.
 
F
f6tem
Compagnon
16 Fev 2011
635
Oui, je partage ce point de vue et viens de vérifier dans l'Encyclopédia Universalis et "La métallurgie facile"/ Jean-Pierre MERIEL éditeur Sidermo p47 et suivantes. Bien adapté pour de tels petits volumes.
Le bilan thermique théorique doit être difficile à estimer précisément et demande qqs points expérimentaux (cf Archives ouvertes HAL)
En tous cas, utilisé en fonderie Acier ... F et P selon application (500 kHz à 13.56 Mhz, probablement pas en UHF<médecine!>, c'est là le dilemme + le budget! il y a haute fréquence et haute fréquence.
Cdlt
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
4 146
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #21
Moi c'est pour tremper de petites pièces, le parfait exemple qui devrait arriver dans les prochains mois les tirettes pour préhension hydraulique et connecteurs din2080 donc pièce de révolution diamètre 25 ou 30 max longueur 30 à 50 environ
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
a mon avis la trempe par induction est utile pour faire des serie de piece en nombre suffisament grand pour qu'on puisse consommer un certain nombre de piece pour mettre au point le bobinage ... pour piece unitaire ou petite quantité il me parait plus fiable de faire une trempe complète , bonne a la première pièce sans mise au point , pourvu que l'on respecte les température de trempe et de revenu de l'acier
 
F
f6tem
Compagnon
16 Fev 2011
635
Bsr amha, la mise en place et caractérisation du processus pourrait avantageusement être fait par de l'instrumentation RF et pas empiriquement par du cut and try mécanique. La problématique devrait être abordée dans ce sens. les dimensions du bobinage RF sont en relation directe avec les dimensions de l'objet à traiter. L'inductance ainsi créée, conjointement aux pertes RF introduites par la pièce à traiter (Device Under Test) , vont définir une impédance RF qu'il faut transformer, en général avec une boite d'accord faite pour cela, vers le générateur de RF de Z out le plus souvent = 50 Ohms (considérations historiques et techniques). Cela dépend de F utilisée et aussi du matériel à disposition car on ne plus là de plaque à induction hyper marché . Un analyseur vectoriel de réseau (VNA), ou un simple scope avec un coupleur hybride à coût quasi nul, permet de caractériser en paramètres S la grandeur de l'adaptation qui doit être réaliser à F travail. F= 15.6 MHz est en général un bon compromis pour l'application envisagée ici.
A titre anecdotique, on retrouve ce genre de problématique avec les déposition de couches épaisses par sputtering, en ayant affaire là, non plus à une inductance à perte, mais à un condensateur à perte..... j'y ai parfois apporté des solutions.
Dans le cas présent, la conformation des lignes de champ est longitudinale à la longueur de la bobine (inductance) et donc parfaitement connue.
Pardon si ce propos peut sembler provenir d'une autre planète, ce n'est pas le but au contraire, ayant beaucoup appris moi aussi sur ce forum. Chaque discipline possède son langage, la mécanique aussi.
L'intérêt de ce fil est justement de permettre la complémentarité des savoirs et autres techniques. C'est ce que j'ai pu expérimenté il y a qqs années grâce à des labos différents mais voisins ... On peut ne pas suivre mon chemin, aucun problème.
Bien cordialement.
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
4 146
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #24
bonjour @f6tem
En effet, cela ressemble à du mandarin pour moi.
A tel point que je ne sais que penser de mon installation.
Quoi qu'il arrive je vais essayer sans apporter de modification dans un premier temps (pour cause d'incompétence: je ne connais pas cette technologie puis de cout: période de reduction des dépenses...).
Mais je souhaite quand meme essayer de comprendre. Si je résume grossierement, l'ensemble doit etre dimensionné ou réglé pour chaque pièce.
Dans mon cas, en conservant la carte à induction actuelle, qu'est ce que je devrais changer ou avoir la possibilité de régler pour adapter le montage à ma pièce, et comment m'y prendre ?
C'est ne absolument pas ma priorité absolue mais si je peux apporter une amélioration sans pour autant tout démonter, je le ferais avec plaisir, mais il faut m'aider en se mettant à mon niveau (plus facile de se mettre à un niveau plus faible ....!) et en préconisant des modifications.

J'espère qu'on va arriver à faire quelque chose !
 
sevictus
sevictus
Compagnon
4 Mai 2017
675
FR-74 Bonneville
@vibram j'ai relu le post depuis le début et j'ai remarqué que tu as reçu une alim 12V 30A, ce qui fait seulement 360W.
La carte est prévue pour 1kW, peut être vas-tu être vite limité avec cette puissance disponible.
Je suppose qu'en fonction de la taille des pièces ça peut suffire. Qu'en pensent les spécialistes ?
 
F
f6tem
Compagnon
16 Fev 2011
635
@vibram
j'ai relu aussi le post et pour moi aussi il me manque la description claire de ce qui existe ou est envisagé. origine de l'img pièce chauffée, quelle T à atteindre, masse et matières des pièces etc.
Derrière le mot induction se "cachent" différentes technologies dont celle des plaques de cuisine et celle de la radio fréquence. C'est de cette dernière que j'ai tenté de donner qqs informations utiles.
L'intérêt global du chauffage à induction, quelque soit la distorsion des signaux de puissance et donc les technologies utilisées y compris pour les personnes et l'environnement, est de localiser précisément le dépôt d'énergie sur la pièce à traiter. Il n'y a pas de "sacré" à la forme de l'inductance mais qqs principes de base évoqués qu'il faudra prendre en compte . Cela permet, amha, un objectif de base simple: éviter la contamination au maximum. Pour cela, la mise en œuvre RF est simple mais certainement un peu onéreuse pour qq1 qui démarre sans rien avec ce procédé. Je ne fais aucun amalgame avec des modules tout autres trouvés sur la baie!
Si tu viens près du jet d'eau (au vu de ta localisation), un petit moment autour d'un ristretto nous permettra d'éclaircir tout cela si cela peut être utile de ne pas inventer à nouveau la roue (MP)
Bien cordialement
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
4 146
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #27
@sevictus la reflexion semble pertinente :axe:

Merci @f6tem , je vous envoie un MP dans la journée.

Pour l'instant je vais faire des tests avec ce que j'ai. A savoir le module à induction acheté tout fait et la petite alim.
Pour le cahier des charges grossier:
Acier C45/XC38
Pièces entre 8 et 30mm de diametre (je ne fais pas de serie de 3000 pieces, selon quelques pièces au cas par cas)
Longueur entre 20 et 60mm
je sais que cela fait une plage large: entre 10 grammes et 350grammes environ
Température max: 1100 ou 1200 degrés meme si les aciers ordinaires semblent avoir une temperature de trempe entre 800 et 950° d'ene maniere generale
 
J
joumpy
Compagnon
8 Oct 2009
1 519
38: Grenoble
Le chauffage par induction permet de ne chauffer que la surface de la pièce.
C'est l'intérêt métallurgique: on trempe la surface qui devient dure, mais le cœur reste résilient.

Pour un XC38, il va falloir tremper assez vite si ma mémoire est bonne, donc prévoir non pas de couper la chauffe puis de saisir la pièce etc.. mais de faire tomber la pièce dans un seau d'eau et de couper la chauffe ensuite.
La maîtrise de la température importe peu car il ne faut que 2 ou 3 secondes pour chauffer la surface au rouge.

L'inducteur (le tuyau de cuivre enroulé) doit être proche de la pièce à chauffer et parcouru par de l'eau à l'intérieur.
Le nombre de spires est fonction surtout du générateur car
1°) le générateur ne peut travailler que dans une gamme de fréquence.
2°) la batterie de condensateur d'adaptation coute une blinde donc il faut utiliser ce qui est fourni avec le générateur.
3°) l'adaptation d'impédance se fait donc au niveau de l'inducteur: prévoir de faire plusieurs bobines et les tester pour trouver la meilleure.

Idéalement, il faudrait mesurer la fréquence pour savoir si l'accord est bon, mais peu de multimètres en sont capables.
La fréquence va aussi jouer sur la pénétration dans la matière, donc sur ce que l'on appelle l'épaisseur de peau qui correspond à la zone chauffée au-dessus de la température de traitement de l'acier, l’équivalent de la zone affectée thermiquement dans une soudure.
 
F
f6tem
Compagnon
16 Fev 2011
635
Bjr suis complètement d'accord. un minimum d'instrumentation adaptée est nécessaire. Cdlt
 
F
f6tem
Compagnon
16 Fev 2011
635
un document amah bien fait qui donne les grandes lignes du processus.
http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j...1/ed4211.pdf&usg=AOvVaw1Iz8-6clbv_hTEt1MdeC-A
car on trouve aussi des doc pas fiables du tout voire des contradictions
Après, définir le cahier des charges cad en gros trempe superficielle rapide par effet pelliculaire et autres, ou à cœur (par conduction thermique inévitable si l'on traine).
Définit l'inductance (un tout petit peu) mais surtout la F de travail selon l'application + normes de sécurité etc.
Enfin, reste à trouver ou faire le générateur à la puissance ad hoc et enfin la boite de couplage avec L refroidie à l'eau.
On remarquera que l'émission thermo-ionique est tjrs présente (robustesse aux conditions de charge parfois non idéales)
C'est tout. Cdlt
 
Haut