Încălzirea prin inducție permite încălzirea țintită a unui obiect aplicabil pentru aplicații care includ călirea suprafețelor, topirea, lipirea și brazarea și încălzirea pentru a se potrivi. Fierul și aliajele sale răspund cel mai bine la încălzirea prin inducție, datorită naturii lor feromagnetice. Curenții turbionari pot fi, totuși, generați în orice conductor, iar histerezisul magnetic poate apărea în orice material magnetic. Încălzirea prin inducție a fost utilizată pentru a încălzi conductori lichizi (cum ar fi metalele topite) și, de asemenea, conductori gazoși (cum ar fi o plasmă de gaz – a se vedea Tehnologia plasmei prin inducție). Încălzirea prin inducție este adesea folosită pentru a încălzi creuzete de grafit (care conțin alte materiale) și este utilizată pe scară largă în industria semiconductorilor pentru încălzirea siliciului și a altor semiconductori. Încălzirea prin inducție cu frecvență utilă (50/60 Hz) este utilizată pentru multe aplicații industriale cu costuri mai mici, deoarece nu sunt necesare invertoare.
CuptorEdit
Un cuptor cu inducție utilizează inducția pentru a încălzi metalul până la punctul său de topire. Odată topit, câmpul magnetic de înaltă frecvență poate fi folosit, de asemenea, pentru a agita metalul fierbinte, ceea ce este util pentru a se asigura că adaosurile de aliaje sunt complet amestecate în topitură. Majoritatea cuptoarelor cu inducție constau dintr-un tub de inele de cupru răcit cu apă care înconjoară un recipient de material refractar. Cuptoarele cu inducție sunt utilizate în majoritatea turnătoriilor moderne ca metodă mai curată de topire a metalelor decât un cuptor cu reverberație sau un cupola. Dimensiunile variază de la un kilogram de capacitate la o sută de tone. Cuptoarele cu inducție emit adesea un vuiet sau un bâzâit ascuțit atunci când sunt în funcțiune, în funcție de frecvența de funcționare. Printre metalele topite se numără fierul și oțelul, cuprul, aluminiul și metalele prețioase. Deoarece este un proces curat și fără contact, acesta poate fi utilizat în vid sau într-o atmosferă inertă. Cuptoarele cu vid folosesc încălzirea prin inducție pentru producerea de oțeluri speciale și alte aliaje care s-ar oxida dacă ar fi încălzite în prezența aerului.
SudurăEdit
Un procedeu similar, la scară mai mică, este utilizat pentru sudarea prin inducție. Materialele plastice pot fi, de asemenea, sudate prin inducție, dacă sunt fie dopate cu ceramică feromagnetică (în cazul în care histerezisul magnetic al particulelor asigură căldura necesară), fie cu particule metalice.
Cu acest procedeu se pot suda cusături de tuburi. Curenții induși într-un tub se deplasează de-a lungul cusăturii deschise și încălzesc marginile, rezultând o temperatură suficient de ridicată pentru sudare. În acest punct, marginile cusăturii sunt forțate să se unească și cusătura este sudată. Curentul de radiofrecvență poate fi, de asemenea, transportat în tub prin perii, dar rezultatul este același – curentul curge de-a lungul cusăturii deschise, încălzind-o.
FabricațieEdit
În procesul de imprimare aditivă a metalelor prin imprimare rapidă prin inducție, un material de alimentare din sârmă conductoare și gaz de protecție este introdus printr-o duză spiralată, supunând materialul de alimentare la încălzire prin inducție și ejectare din duză sub formă de lichid, pentru a se refuza sub protecție pentru a forma structuri metalice tridimensionale. Beneficiul principal al utilizării procedurale a încălzirii prin inducție în acest proces este o eficiență energetică și materială semnificativ mai mare, precum și un grad mai ridicat de siguranță, în comparație cu alte metode de fabricație aditivă, cum ar fi sinterizarea selectivă cu laser, care furnizează căldură materialului cu ajutorul unui laser puternic sau al unui fascicul de electroni.
GătireEdit
În gătitul prin inducție, o bobină de inducție din interiorul plitei încălzește baza de fier a vaselor de gătit prin inducție magnetică. Utilizarea aragazurilor cu inducție produce siguranță, eficiență (blatul de gătit cu inducție nu este încălzit el însuși) și viteză. Tigăile neferoase, cum ar fi tigăile cu fund de cupru și tigăile din aluminiu, sunt în general nepotrivite. Prin inducție, căldura indusă în bază este transferată la alimentele din interior prin conducție.
BrasajEdit
Brazarea prin inducție este adesea utilizată în producții mai mari. Ea produce rezultate uniforme și este foarte ușor de repetat. Există multe tipuri de echipamente industriale în care se utilizează brazarea prin inducție. De exemplu, inducția este utilizată pentru lipirea carburii de arbore.
EtanșareEdit
Încălzirea prin inducție este utilizată la etanșarea capacelor recipientelor în industria alimentară și farmaceutică. Un strat de folie de aluminiu este plasat peste deschiderea sticlei sau a borcanului și se încălzește prin inducție pentru a o lipi de recipient. Acest lucru asigură un sigiliu inviolabil, deoarece modificarea conținutului necesită ruperea foliei.
Încălzirea pentru a se potriviEdit
Încălzirea prin inducție este adesea folosită pentru a încălzi un articol, determinându-l să se dilate înainte de montare sau asamblare. Rulmenții sunt încălziți în mod obișnuit în acest mod folosind frecvența utilitară (50/60 Hz) și un miez de oțel laminat de tip transformator care trece prin centrul rulmentului.
Tratament termicEdit
Încălzirea prin inducție este adesea utilizată în tratarea termică a articolelor metalice. Cele mai frecvente aplicații sunt călirea prin inducție a pieselor din oțel, lipirea/sudarea prin inducție ca mijloc de îmbinare a componentelor metalice și recoacerea prin inducție pentru a înmuia selectiv o zonă a unei piese din oțel.
Încălzirea prin inducție poate produce densități mari de putere care permit timpi scurți de interacțiune pentru a ajunge la temperatura necesară. Acest lucru oferă un control strâns al modelului de încălzire, modelul urmând destul de îndeaproape câmpul magnetic aplicat și permite reducerea distorsiunilor termice și a deteriorărilor.
Această capacitate poate fi utilizată la călire pentru a produce piese cu proprietăți diferite. Cel mai comun proces de călire este acela de a produce o călire superficială localizată a unei zone care are nevoie de rezistență la uzură, păstrând în același timp tenacitatea structurii originale necesară în alte părți. Adâncimea modelelor întărite prin inducție poate fi controlată prin alegerea frecvenței de inducție, a densității de putere și a timpului de interacțiune.
Limitele flexibilității procesului apar din necesitatea de a produce inductoare dedicate pentru multe aplicații. Acest lucru este destul de costisitor și necesită adunarea unor densități mari de curent în inductoare mici de cupru, ceea ce poate necesita inginerie specializată și „copper-fitting.”
Prelucrarea materialelor plasticeEdit
Încălzirea prin inducție este utilizată în mașinile de turnare prin injecție a materialelor plastice. Încălzirea prin inducție îmbunătățește eficiența energetică pentru procesele de injecție și extrudare. Căldura este generată direct în butoiul mașinii, reducând timpul de încălzire și consumul de energie. Bobina de inducție poate fi plasată în afara izolației termice, astfel încât funcționează la temperaturi scăzute și are o durată de viață lungă. Frecvența utilizată variază de la 30 kHz până la 5 kHz, scăzând pentru butoaie mai groase. Reducerea costurilor echipamentelor cu invertor a făcut ca încălzirea prin inducție să fie din ce în ce mai populară. Încălzirea prin inducție poate fi aplicată și la matrițe, oferind o temperatură mai uniformă a matriței și o calitate îmbunătățită a produsului.
PirolizaEdit
Încălzirea prin inducție este utilizată pentru a obține biochar în piroliza biomasei. Căldura este generată direct în pereții unui reactor cu agitator, ceea ce permite piroliza biomasei cu o bună amestecare și control al temperaturii.
.