Indukční ohřívací systémy
Indukční ohřívací zdroj mění střídavý síťový proud na střídavý proud o vyšší frekvenci, přivádí jej do pracovní cívky a vytváří v ní elektromagnetické pole. Obrobek se umístí do tohoto pole, které v něm indukuje vířivé proudy. Tření těchto proudů vytváří přesné, čisté a bezkontaktní teplo. K chlazení pracovní cívky a indukčního systému je obvykle zapotřebí vodní chladicí systém.
Provozní frekvence
Velikost obrobku a použití ohřevu určují provozní frekvenci zařízení pro indukční ohřev. Obecně platí, že čím větší obrobek, tím nižší frekvence, a čím menší obrobek, tím vyšší frekvence. Provozní frekvence je určena kapacitou obvodu nádrže, indukčností indukční cívky a vlastnostmi materiálu obrobku.
Magnetické materiály &Hloubka průniku
Pokud je materiál vašeho obrobku magnetický, například uhlíková ocel, snadno se zahřeje dvěma metodami ohřevu indukcí, vířivými proudy a hysteretickým ohřevem. Hysteretický ohřev je velmi účinný až do Curieovy teploty (pro ocel 600 °C), kdy se magnetická permeabilita sníží na 1 a ohřev zůstává na vířivých proudech. Indukovaný proud v obrobku poteče na povrchu, kde se 80 % tepla produkovaného v dílu vytvoří ve vnější vrstvě (skin efekt). Vyšší pracovní frekvence mají mělkou hloubku skinu, zatímco nižší pracovní frekvence mají silnější hloubku skinu a větší hloubku pronikání.
Spojovací účinnost
Klíčový je vztah průtoku proudu v obrobku a vzdálenosti mezi obrobkem a indukční cívkou; čím blíže je cívka, tím více proudu v obrobku. Vzdálenost mezi cívkou a obrobkem však musí být nejprve optimalizována pro požadovaný ohřev a pro praktickou manipulaci s obrobkem. Mnoho faktorů indukčního systému lze upravit tak, aby odpovídaly cívce a optimalizovaly účinnost spoje.
Důležitost konstrukce cívky
Účinnost indukčního ohřevu je maximální, pokud lze obrobek umístit dovnitř indukční cívky. Pokud váš proces neumožňuje, aby byl obrobek umístěn uvnitř cívky, může být cívka umístěna uvnitř obrobku. Velikost a tvar vodou chlazené měděné indukční cívky bude kopírovat tvar vašeho obrobku a bude navržena tak, aby aplikovala teplo na správné místo na obrobku.
Potřebný výkon
Příkon potřebný k ohřevu vašeho obrobku závisí na:
- Hmotnosti vašeho obrobku
- Vlastnostech materiálu vašeho obrobku
- Požadovaném zvýšení teploty
- Doba ohřevu potřebná pro splnění vašich procesních potřeb
- Účinnost pole díky kvůli konstrukci cívky
- Jakékoli tepelné ztráty během procesu ohřevu
Po stanovení výkonu potřebného k ohřevu vašeho obrobku můžeme vybrat správné zařízení pro indukční ohřev s ohledem na účinnost spojení cívek.
