İndüksiyon nedir? İndüksiyonda oluşabilecek riskler nelerdir?

İndüksiyon nedir?

İşlem yapılacak parçayı saran bobinlerin içerisinden yüksek frekanslı alternatif akım geçirilerek manyetik alan elde edilir. Oluşan yüksek frekanslı akımlar metalin yüzeyinde hareket eder. Metalin bu akımlara karşı gösterdiği direnç sonucunda metal yüzeyi ısınır. Elektrik direkt olarak parçaya değil parçayı saran yük sargısına verilir. Bu sayede indüksiyon yolu ile parçanın yüzeyinde elektrik akımı meydana gelir ve yüzey birkaç saniye içerisinde sertleştirme (su verme) sıcaklığına ulaşır.

Malzemede sertlik mertebesini esas olarak etkileyen element karbondur. İndüksiyon ile sertleşecek malzemelerde teorik olarak %0,30-0,60 karbon miktarının olması aranır.

% 0,60’ın üzerinde karbon miktarına sahip çeliklerin indüksiyonla sertleştirilmeleri tavsiye edilmez çünkü çok yüksek çatlama riski taşımaktadır. İndüksiyon ile sertleşmeye müsait her malzemenin alabileceği sertlik mertebeleri ve sertlik derinlikleri birbirinden farklıdır. İşlemin sonucunda sertleştirilen bölgenin aşınma ve yorulma direnci ile beraber dayanımı artırılmış olur.

İndüksiyonda Oluşabilecek Riskler

Çatlama Riskleri

• Döküm parçalarda (Özellikle normalize edilmemiş parçalarda ve parçada döküm boşluğu olduğu durumlarda)
• Kaynak Bölgelerinde
• Keskin köşe ve kesit değişim yerlerinde
• Bazı tip parçaların daha önceden sertleştirilmiş olması
• İndüksiyon başlangıç ve bitiş noktası
• Malzemenin iç ve dış bölge indüksiyonunda
• İçi boş olan malzemelerde

Dökümde Oluşan Boşluklar

Döküm boşlukları döküm esnasında gaz çıkışından dolayı oluşmaktadır.

Bu boşlukların bulunduğu bölgeler parçayla bir bütün oluşturamadığı için ve çok zayıf ince kesitler bulunduracağından dolayı bu bölgelerde çatlama riski ve boşlukların büyüme riski yüksektir.

Kaynak Bölgesi

İşlem esnasında oluşan gerilmeler bölgesel olarak kalıcı hale gelir. Malzemede var olan gerilmelerin üzerine uygulanacak olan herhangi bir gerilme , çatlama riskini arttırmaktadır. Dolayısıyla indüksiyon esnasında oluşacak gerilmeler çatlak riskini arttırmış olacaktır. Birbirine kaynaklanmış parçaların indüksiyonla sertleştirme öncesi gerilim giderme, temperleme veya normalizasyon işlemine tabi tutulmaları gerekmektedir. Kaynak bölgesinde oluşacak gerilmeler sonucunda çatlak veya kaynak atma gibi problemlerle karşı karşıya kalınabilir.

Keskin Köşe Ve Kesit Değişim Yerleri

Malzemede bulunan delikler yüzeye çok yakın olduğu takdirde , cidar kalınlığı ince olduğundan dolayı bölgesel olarak hızlı soğuma sonucunda çatlama riski artacaktır.

Bazı Tip Parçaların Daha Önceden Sertleştirilmiş Olması

Lazer Kesim

Lazer alevli kesmede, ergime bölgesi oksijen akışı ile ileri derecede ısıtılır ve kaynama noktasına yakın sıcaklığa gelinir. Yüksek buharlaşmanın sonucu malzeme kaldırılır. Lazer alevli kesme kesilecek malzemenin kenar bölgelerinde değişikliğe yol açar.  Düşük karbonlu çelikleri işlerken ısıdan etkilenen bölgede sertlik düşer. Yüksek karbonlu çeliklerde (Ck60) kenarlarda sertliğin arttığı görülür. 

Sıcak Dövme

Dislokasyonlar malzeme içindeki çizgisel kusurlardır ve her malzeme içerisinde kusur olarak dislokasyonlar bulunur.

Şekil değişimi sırasında ilerleyen dislokasyonlar engellere takılınca durmak zorunda kalır ve arkasından gelenler ile birlikte bu bölgelerde bir dislokasyon yığılması oluşturur. Artan zorlama ile birlikte yeni dislokasyonlar oluşur, sayılar gittikçe  artan dislokasyonlar birbirilerini de engellemeye başlarlar. Malzemenin plastik şekil değişimine karşı direnci  giderek artar. Bu olay pekleşme olarak adlandırılır. Pekleşme sonucunda malzemenin dayanımı ve sertliği artar.

İndüksiyon Başlangıç Ve Bitiş Noktası

İndüksiyon başlangıç noktası ile bitiş noktası birbirine çok yakın olmamalıdır.  Başlangıç noktasında oluşan gerilmenin üstüne tekrar bir gerilme söz konusu olursa çatlama riski artacaktır. Bunun önüne geçmek için başlangıç ve bitiş noktaları arasında yumuşak bölge bırakılmalıdır.

Malzemenin İç Ve Dış Bölge İndüksiyonu

Freezeli delik içi,  teker göbeği, burç gibi malzemelerin öncelik olarak dış kısmı yapılır. Aksi takdirde önce iç kısmı daha sonra dış kısmı yapılan malzemelerde çatlak oluşum riski daha fazla olacaktır çünkü malzemenin dış kısmını indüksiyon yaparken malzeme büyümeye çalışır. Büyümeye çalışan malzemenin iç kısmında gerginlik varsa eğer çatlak oluşum riski artar.

İçi Boş Malzemeler

Bu malzemelerin indüksiyonu yapılırken ısı miktarı fazla olmamalıdır aksi takdirde çatlama riski artacaktır. Bu tür malzemelerde ısı miktarı fazla olursa eğer malzemenin boş kısmına soğutma sıvısı aktarılmamalı veya indüksiyon işlemi öncesinde malzeme içerisi soğutma sıvısı ile doldurulmalıdır.