JMAG 誘導加熱の解析事例

JMAGは、複雑に変化する誘導加熱現象を正確に再現し、可視化することで、誘導加熱を利用したさまざまな用途に対する最適設計を可能にします。JMAGによる誘導加熱の事例をまとめた資料を無料でご提供しています。ご希望の方は、お気軽にお取り寄せください。

資料一覧

課題と解決策

回転する部品を均一に加熱し、硬度を高めるためには、高周波の特性を理解する必要があります。高周波の磁場による渦電流は表面に集中するため、部品内部の現象を把握するには、数値解析が必要です。

解析の活用

数値解析モデルで昇温過程を解析することで、目標の温度分布になるかを評価できます。最適なコイル形状や通電条件（電源周波数、電流値）、回転速度などを求める際にご活用ください。

課題と解決策

誘導加熱コイルの設計は、加工対象物を均一に加熱するために、加熱時間やコイル形状など多くの要素を考慮する必要があります。熟練技術者の経験と試行錯誤に頼る設計方法が一般的でしたが、試作コストの削減や工期の短縮のためには、FEA（有限要素解析）を用いた最適化が有効です。

解析の活用

特に、トポロジー最適化という手法を用いることで、初期形状に制約されない、より自由度の高い設計案を得られます。磁界と熱の連成解析を実施し、トポロジー最適化を用いてワーク表面の温度を均一にし、力率を最大化、皮相電力を最小化する加熱コイル形状を探索します。

課題と解決策

歯車の表面硬化における課題は、表面の耐摩耗性と全体の靭性の両立、複雑な加熱条件の調整、および熱変形の制御であり、これらの解決には高周波誘導加熱とFEM解析による条件最適化が有効です。

解析の活用

JMAGなどの磁界-熱応力の連成解析ツールを活用することで、高周波誘導加熱による歯車の変形を予測し、適した硬化条件を導き出せます。