誘導加熱

25mmの金属棒を15kW、450kHzで誘導加熱する。

Czochralski結晶成長のために、るつぼ内で2450℃でシリコンを溶融、1956

表面硬化、溶解、ロウ付け、はんだ付け、はめ込み加熱など、対象物の加熱に誘導加熱を使用することができます。 鉄およびその合金は、強磁性体であるため、誘導加熱に最もよく反応します。 ただし、導体であれば渦電流は発生し、磁性体であれば磁気ヒステリシスは発生する。 誘導加熱は、溶融金属などの液体導体や、ガスプラズマなどの気体導体の加熱に利用されている(誘導プラズマ技術参照)。 誘導加熱は黒鉛るつぼ(他の材料を含む)の加熱によく用いられ、半導体産業ではシリコンや他の半導体の加熱に広く用いられている。

FurnaceEdit

誘導炉は、その融点に金属を加熱するために誘導を使用しています。 一旦溶融すると、高周波磁場は高温の金属を攪拌するのにも使用され、合金添加物が溶融物に完全に混合されることを保証するのに有効です。 誘導炉の多くは、水冷式の銅製リングが耐火物容器を取り囲む形で構成されています。 誘導炉は、反射炉やキュポラよりもクリーンな金属溶解方法として、現代のほとんどの鋳造工場で使用されています。 サイズは容量1キログラムから100トンまでと幅広い。 誘導炉の運転中は、周波数にもよりますが、甲高い音やハムノイズを発することが多いです。 溶解する金属は、鉄鋼、銅、アルミニウム、貴金属などです。 クリーンで非接触のため、真空や不活性雰囲気でも使用できる。 真空炉は、空気の存在下で加熱すると酸化してしまう特殊鋼やその他の合金の製造に誘導加熱を利用している。

溶接編集

主な記事。 誘導溶接

似たような、より小規模なプロセスは、誘導溶接のために使用されます。 プラスチックは、強磁性セラミックス(粒子の磁気ヒステリシスが必要な熱を提供する)または金属粒子でドープされている場合は、誘導によって溶接することができる。 管に誘導された電流が開いた継ぎ目に沿って流れ、縁を加熱して溶接に十分な高温にする。 この時点で、継ぎ目の端は強制的に合わされ、継ぎ目は溶接されます。

ManufacturingEdit

Rapid Induction Printing 金属積層造形プロセスでは、導電性ワイヤー原料とシールドガスがコイル状のノズルから供給され、原料が誘導加熱を受け、液体としてノズルから放出され、シールド下で拒否されて3次元金属構造が形成されます。 このプロセスにおける誘導加熱の手続き的使用の中核的な利点は、強力なレーザーまたは電子ビームを使用して材料に熱を与える選択的レーザー焼結などの他の付加製造法と比較して、エネルギーおよび材料の効率が大幅に向上し、安全性も高くなることです。 IH調理器

IH調理器は、クックトップ内のIHコイルが磁気誘導によって調理器具の鉄板を加熱する。 IHクッキングヒーターを使うことで、安全性、効率性(IHクッキングヒーター自体が加熱されない)、スピードが生み出されます。 銅底のフライパンやアルミ鍋など、非鉄金属製のフライパンは一般的に不向きです。 IHでは、底面に誘導された熱が伝導によって中の食材に伝わります。

ブレージング編集部

主な記事。 誘導ろう付け

誘導ろう付けは、より高い生産ランでしばしば使用されます。 均一な結果が得られ、再現性が非常に高い。 誘導ろう付けが使用される産業機器には、多くの種類があります。 例えば、シャフトに超硬合金をろう付けする際、誘導ろう付けが使用されます。 誘導シール

誘導加熱は、食品や製薬業界で容器のキャップシールに使用されています。 アルミホイルの層をボトルや瓶の開口部にかぶせ、誘導加熱して容器に融着させる。

Heating to fitEdit

Main article: 誘導収縮継手

誘導加熱は、しばしばそれがフィットまたはアセンブリの前に拡大する原因となる項目を加熱するために使用されています。

熱処理 編集

Main article: 熱処理

金属の熱処理には、誘導加熱がよく使われる。 最も一般的な用途は、鋼鉄部品の高周波焼入れ、金属部品を接合する手段としての高周波はんだ付け/ろう付け、および鋼鉄部品の領域を選択的に軟化させる高周波焼きなましです。

この能力は、さまざまな特性を持つ部品を製造するための焼入れに使用することができます。 最も一般的な硬化処理は、耐摩耗性を必要とする領域の局所的な表面硬化を生成し、他の場所で必要とされる元の構造の靭性を保持することである。 誘導硬化パターンの深さは、誘導周波数、電力密度、および相互作用時間を選択することによって制御することができます。 これは非常に高価であり、小さな銅インダクタで高電流密度をマーシャリングする必要があり、専門的なエンジニアリングと「銅フィッティング」を必要とすることがあります。 誘導加熱は、射出および押出工程のエネルギー効率を向上させる。 機械のバレル内で直接熱が発生するため、ウォームアップ時間とエネルギー消費量が削減されます。 誘導コイルは断熱材の外に設置できるため、低温で動作し、長寿命です。 使用周波数は30kHzから5kHzまでで、バレルが厚い場合は減少する。 インバータ装置の低価格化により、誘導加熱の普及が進んでいる。

熱分解編

バイオマスの熱分解でバイオチャーターを得るために誘導加熱が利用される。 シェーカー反応器の壁に直接熱を発生させ、良好な混合と温度制御でバイオマスの熱分解を可能にします。

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