Induzione elettromagnetica e l'effetto Joule

Per questo motivo, a induzione ha un numero di trionfi intrinseche, come una risposta molto rapida e una buona efficienza. Riscaldamento a induzione consente inoltre di riscaldamento molto localmente. La velocità di riscaldamento sono estremamente elevata a causa dell'alta densità di potenza.

Di riscaldamento ad induzione è il processo di riscaldamento ad induzione elettromagnetica, dove le correnti parassite (chiamate anche correnti di Foucault) vengono generate all'interno del metallo e resistenza conduce a Joule un oggetto conduttivo (di solito un metallo) riscaldamento del metallo. Un riscaldatore a induzione (per qualsiasi processo) è costituito da un elettromagnete, attraverso il quale viene passata un'ad alta frequenza della corrente alternata (AC). Calore può essere generato anche da perdite di isteresi magnetica in materiali che hanno notevole permeabilità relativa. La frequenza della AC utilizzato dipende dalla dimensioni dell'oggetto, tipo di materiale, accoppiamento (tra la bobina di lavoro e l'oggetto a essere riscaldata) e la profondità di penetrazione.

The principio di induzioneè basata principalmente su due fenomeni fisici ben noti:

1. Ad induzione elettromagnetica

2. Effetto Joule il

Applicazioni industriali

Applicazioni tipiche di induzione sono la fusione dei metalli, il riscaldamento dei metalli per la progettazione, la brasatura e saldatura e tutti i tipi di trattamenti superficiali. Tuttavia, usando elettrici conduttivi (ad esempio grafite) destinatari anche altri materiali come il vetro possono essere riscaldate.

Fusione di metalli mediante forni ad induzione a crogiolo

Un forno ad induzione a crogiolo consiste essenzialmente in un crogiolo con rivestimento refrattario, che contiene il materiale per essere fuso e che è circondato dalla bobina di induzione. La bobina è raffreddato ad acqua ed è circondata da un nucleo di ferro, al fine di migliorare l'accoppiamento magnetico.

Ci sono applicazioni a 50 Hz, così come le applicazioni di media frequenza. La gamma di potenza (fino a 10 MW e più) e i poteri specifici (fino a 1200 kW / tonnellata) sono estremamente elevati. La fusione può pertanto verificarsi molto rapidamente.

Bassa frequenza forni ad induzione a crogiolo (50 Hz) vengono solitamente applicate per grandi applicazioni (grande potenza e grande capacità). Forni a media frequenza sono piuttosto utilizzati nelle applicazioni più piccole. Offrono maggiore flessibilità e più compatti. In generale c'è una tendenza verso l'utilizzo di forni a media frequenza a scapito dei forni a bassa frequenza.

* Induzione di brasatura

Induzione di brasatura è una tecnica di assemblaggio dove i due pezzi sono collegati tra loro mediante un terzo materiale che è portato alla sua temperatura di fusione. Nella zona di connessione, entrambi i pezzi sono riscaldati a una temperatura superiore alla temperatura di fusione del terzo materiale.

Induzione è applicato frequentemente a causa della localizzazione precisa del riscaldamento. Inoltre il riscaldamento avviene molto rapidamente che fa che l'ossidazione o modifiche strutturali o compositive possono essere controllate. Brasatura sotto atmosfera inerte è possibile. Riscaldo ad induzione è adatto per la produzione ad alta velocità in linee di produzione automatizzate.

* Inductve indurimento dell'acciaio

In acciaio con una percentuale di carbonio di almeno 0,3% è qualificato per l'indurimento di superficie. Per questo il pezzo viene riscaldato fino a circa 900 ° C e dopo che si è raffreddato. La tecnica è utilizzata per il processo di indurimento delle ruote dentate, alberi, steli valvola, lame, picche, rotaie, e molte altre cose.

Il processo induttivo ha il vantaggio che il trattamento può essere localizzato con estrema precisione. Inoltre, non cambia la composizione chimica dello strato superficiale, che è il caso di altre tecniche di tempra di superficie. A causa del riscaldamento selettivo meno energy è necessario rispetto per un riscaldamento completo del prodotto e distorsione può essere evitato. Tipici per l'indurimento induttivo sono le densità di energia molto elevate (1,5 a 5kW/cm ²) e i tempi di trattamento breve (2 secondi).

Riscaldamento a induzione di metallo di 25 mm con 15 kW a 450 kHz.Induction riscaldamento permette il riscaldamento mirato di un elemento applicabile per le applicazioni compreso la superficie di tempra, fusione, brasatura e saldatura e riscaldamento per adattarsi. Ferro e sue leghe rispondono meglio a induzione, a causa della loro natura ferromagnetica. Correnti parassite possono, tuttavia, essere generato in qualsiasi conduttore e magnetico isteresi possono verificarsi in qualsiasi materiale magnetico. Il riscaldamento ad induzione è stato utilizzato per riscaldare liquidi conduttori (ad esempio metalli fusi) e anche i conduttori gassosi (come un gas plasma – vedere la tecnologia del plasma a induzione). Riscaldo ad induzione è spesso usato per crogioli di grafite di calore (altri materiali contenenti) ed è ampiamente utilizzato nell'industria dei semiconduttori per il riscaldamento di silicio ed altri semiconduttori. Riscaldamento a induzione di alimentazione frequenza (acquedotto, 50/60 Hz) è usato per molte applicazioni industriali costo inferiore come gli inverter non sono richiesti

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