उच्च आवृत्ति शमन एक सतह कठोरीकरण प्रक्रिया है जिसमें विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का उपयोग करके गियर की सतह को उसके क्रांतिक तापमान (आमतौर पर 800-950 डिग्री सेल्सियस) तक तेजी से गर्म किया जाता है, और फिर तुरंत पानी या तेल में ठंडा किया जाता है। इसके परिणामस्वरूप एक मार्टेन्सिटिक कठोर परत बनती है जो गियर के कोर की मजबूती को प्रभावित किए बिना सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध को काफी हद तक बढ़ाती है। जैसे-जैसे उद्योगों में कॉम्पैक्ट, उच्च टॉर्क वाले अनुप्रयोगों में उच्च प्रदर्शन की मांग बढ़ रही है, ऑटोमोटिव, खनन, ऊर्जा और सटीक उपकरणों में उच्च आवृत्ति शमन वाले गियर अपरिहार्य हो गए हैं।

मुख्य प्रदर्शन लाभ

1. अत्यंत उच्च सतह कठोरता और घिसाव प्रतिरोध
गियर के दांत की सतह को तेजी से गर्म करके और फिर उसे ठंडा करके, एचआरसी 55-62 की कठोरता वाली एक कठोर मार्टेन्सिटिक परत बनती है (जो आमतौर पर 40Cr या 42CrMo स्टील में देखी जाती है)।

• घिसाव प्रतिरोध में 50% से अधिक सुधार होता है।

• पारंपरिक अनुपचारित गियरों की तुलना में सतह का घिसाव केवल 30-50% होता है।

• भारी घर्षण वाले वातावरणों जैसे कि हेवी ड्यूटी गियरबॉक्स और खनन मशीनरी के लिए आदर्श।

2. उच्च थकान प्रतिरोध क्षमता
शमन प्रक्रिया कठोर परत में संपीड़ित अवशिष्ट तनाव उत्पन्न करती है, जो सतह की दरारों के आरंभ और वृद्धि को दबा देती है।

• थकान की सीमा 20-30% तक बढ़ जाती है।

• उदाहरण के लिए, 42CrMo से बने पवन टरबाइन के मुख्य शाफ्ट गियर 20 वर्षों तक चल सकते हैं।

3. कोर की मजबूती बरकरार रहती है
केवल बाहरी परत को ही कठोर बनाया जाता है (आमतौर पर 0.2-5 मिमी), जबकि भीतरी भाग लचीला और प्रभाव प्रतिरोधी बना रहता है।

• यह दोहरा गुण सतह की मजबूती और झटके वाले भार के तहत टूटने के प्रतिरोध दोनों को सुनिश्चित करता है।

• ऑटोमोटिव एक्सल गियर और प्रभाव भारित घटकों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है

प्रक्रिया नियंत्रण के लाभ

1. सटीक स्थानीयकृत सख्तीकरण
यह प्रक्रिया गियर की सतह पर अलग-अलग दांतों या विशिष्ट क्षेत्रों को लक्षित कर सकती है, जिससे यह प्लेनेटरी गियर और गैर-मानक आकृतियों जैसे जटिल प्रोफाइल के लिए उपयुक्त हो जाती है।

• कठोरता की गहराई को आवृत्ति, शक्ति और समय के माध्यम से समायोजित किया जा सकता है।

• न्यूनतम विरूपण के साथ अनुप्रयोग-विशिष्ट उपचार को सक्षम बनाता है

2. उच्च दक्षता और ऊर्जा बचत
पूरी प्रक्रिया में केवल कुछ सेकंड से लेकर दसियों सेकंड तक का समय लगता है, जिससे पारंपरिक तरीकों की तुलना में ऊर्जा की खपत में 30% की कमी आती है।

• रोबोटिक हैंडलिंग का उपयोग करने वाली स्वचालित उत्पादन लाइनों के साथ संगत।

• बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त।

3. कम विरूपण
स्थानीयकृत और तीव्र तापन से ऊष्मीय विकृति कम हो जाती है।

• परिशुद्ध गियरों (जैसे, सीएनसी स्पिंडल गियर) के लिए गोलाई विचलन को ≤0.01 मिमी के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है।

• हालांकि लेजर शमन से विरूपण और भी कम होता है, उच्च आवृत्ति शमन अधिक लागत प्रभावी है और गहराई में अधिक लचीलापन प्रदान करता है।

सामग्री और लागत दक्षता

1. व्यापक सामग्री अनुकूलता
यह मध्यम और उच्च कार्बन इस्पात तथा मिश्र धातु इस्पात पर लागू होता है जिनमें कार्बन की मात्रा ≥0.35% होती है, जैसे कि S45C, 40Cr और 42CrMo।

• यह औद्योगिक गियर के विभिन्न अनुप्रयोगों को सपोर्ट करता है।

2. बेहतर लागत प्रदर्शन अनुपात
उच्च आवृत्ति शमन से अधिक किफायती सामग्रियों का उपयोग संभव हो जाता है (उदाहरण के लिए, 40CrNiMoA को प्रतिस्थापित करना), जिससे सामग्री की लागत 20-30% तक कम हो जाती है।

• उपचार के बाद कम मशीनिंग की आवश्यकता होती है

• उत्पादन चक्रों की अवधि कम होने से समग्र विनिर्माण दक्षता में सुधार होता है।

विशिष्ट अनुप्रयोग

उच्च आवृत्ति पर शमन किए गए गियर अपनी उत्कृष्ट सतह कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और थकान शक्ति के कारण कई उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।ऑटोमोटिव सेक्टरइनका उपयोग 40Cr स्टील से बने ट्रांसमिशन गियर में किया जाता है, जो 150,000 किलोमीटर तक चलने में सक्षम होते हैं, साथ ही उच्च प्रदर्शन वाले इंजन क्रैंकशाफ्ट में भी किया जाता है।भारी मशीनरीइन गियरों का उपयोग खनन क्रशर शाफ्ट में किया जाता है जहां सतह की कठोरता एचआरसी 52 तक पहुंच जाती है और झुकने की थकान शक्ति 450 एमपीए से अधिक हो जाती है।

In सटीक उपकरणसीएनसी मशीन टूल्स जैसे उपकरणों में, 42CrMo से बने स्पिंडल गियर बिना विकृति के 5,000 घंटे से अधिक समय तक काम कर सकते हैं। वे पवन टरबाइन के मुख्य शाफ्ट में भी महत्वपूर्ण घटक हैं, जहां विश्वसनीयता और दीर्घायु अत्यंत आवश्यक हैं।रेल परिवहन और रोबोटिक्सउच्च आवृत्ति शमन का उपयोग उच्च गति वाली ट्रेनों और रोबोटों में गियरबॉक्स प्रणालियों को बेहतर बनाने के साथ-साथ ग्रहीय रोलर स्क्रू प्रणालियों को मजबूत करने के लिए किया जाता है।

भविष्य की संभावनाएं

कठोर सतह और मजबूत कोर के संयोजन के कारण, उच्च आवृत्ति पर क्वेंच किए गए गियर उच्च भार, उच्च गति और उच्च परिशुद्धता वाले अनुप्रयोगों में अपरिहार्य हैं। प्रक्रिया में लचीलेपन, न्यूनतम विरूपण और लागत-प्रभावशीलता के कारण, यह ऑटोमोटिव, ऊर्जा उपकरण और सटीक मशीनरी क्षेत्रों में पसंदीदा समाधान बना हुआ है।

भविष्य के विकास कार्यों में निम्नलिखित बातों पर ध्यान केंद्रित किया जाएगा:

• प्रक्रिया की सटीकता को और बेहतर बनाने के लिए डिजिटल नियंत्रणों को एकीकृत करना

• ऊर्जा के उपयोग और उत्सर्जन को कम करने के लिए कम समय में पूरी होने वाली और पर्यावरण के अनुकूल विधियों को बढ़ावा देना।