Máquinas de fusión por indución

P: Que é a indución electromagnética?

A indución electromagnética foi descuberta por Michael Faraday en 1831, e James Clerk Maxwell describiuna matemáticamente como a lei de indución de Faraday. A indución electromagnética é unha corrente producida debido á produción de tensión (forza electromotriz) debido a un campo magnético cambiante. Isto ocorre cando un condutor. colócase nun campo magnético en movemento (cando se utiliza unha fonte de enerxía de CA) ou cando un condutor se move constantemente nun campo magnético estacionario. Segundo a configuración que se indica a continuación, Michael Faraday organizou un fío condutor conectado a un dispositivo para medir a tensión no circuíto. Cando un imán de barra se move a través da bobina, o detector de tensión mide a tensión no circuíto. A través do seu experimento, descubriu que hai certos factores que inflúen nesta produción de tensión. Son:
Número de bobinas: a tensión inducida é directamente proporcional ao número de voltas/bobinas do fío. Canto maior é o número de voltas, maior é a tensión producida

Cambio do campo magnético: o cambio do campo magnético afecta á tensión inducida. Isto pódese facer movendo o campo magnético arredor do condutor ou movendo o condutor no campo magnético.
Tamén podes consultar estes conceptos relacionados coa indución:
Indución: autoindución e indución mutua
Electromagnetismo
Fórmula de indución magnética.

P: Que é a calefacción por indución?

A indución básica comeza cunha bobina de material condutor (por exemplo, cobre). Cando a corrente circula pola bobina, prodúcese un campo magnético dentro e arredor da bobina. A capacidade do campo magnético para traballar depende do deseño da bobina, así como da cantidade de corrente que circula pola bobina.
A dirección do campo magnético depende da dirección do fluxo de corrente, polo que unha corrente alterna a través da bobina

producirá un campo magnético que cambie de dirección ao mesmo ritmo que a frecuencia da corrente alterna. A corrente alterna de 60 Hz fará que o campo magnético cambie de dirección 60 veces por segundo. A corrente alterna de 400 kHz fará que o campo magnético cambie 400.000 veces por segundo. Cando se coloca un material condutor, unha peza de traballo, nun campo magnético cambiante (por exemplo, un campo xerado con CA), inducirase tensión na peza de traballo. (Lei de Faraday). A tensión inducida producirá o fluxo de electróns: corrente! A corrente que circula pola peza de traballo irá na dirección oposta á corrente na bobina. Isto significa que podemos controlar a frecuencia da corrente na peza de traballo controlando a frecuencia da corrente na

bobina.A medida que a corrente circula por un medio, haberá certa resistencia ao movemento dos electróns. Esta resistencia aparece como calor (The Joule Heating Effect). Os materiais que son máis resistentes ao fluxo de electróns emitirán máis calor a medida que a corrente circula por eles, pero certamente é posible quentar materiais altamente condutores (por exemplo, o cobre) mediante unha corrente inducida. Este fenómeno é fundamental para o quecemento por indución. Que necesitamos para o quecemento por indución? Todo isto indícanos que necesitamos dúas cousas básicas para que se produza o quecemento por indución:
Un campo magnético cambiante

Un material eléctricamente condutor colocado no campo magnético
Como se compara a calefacción por indución con outros métodos de calefacción?
Existen varios métodos para quentar un obxecto sen indución. Algunhas das prácticas industriais máis comúns inclúen fornos de gas, fornos eléctricos e baños de sal. Todos estes métodos dependen da transferencia de calor ao produto desde a fonte de calor (queimador, elemento de calefacción, sal líquida) mediante convección e radiación. Unha vez que se quenta a superficie do produto, a calor transmítese a través do produto con condución térmica.
Os produtos quentados por indución non dependen da convección e da radiación para a entrega de calor á superficie do produto. Pola contra, a calor xérase na superficie do produto polo fluxo de corrente. A calor da superficie do produto transfírese entón a través do produto con condución térmica.

A profundidade á que se xera calor directamente usando a corrente inducida depende de algo chamado profundidade de referencia eléctrica. A profundidade de referencia eléctrica depende en gran medida da frecuencia da corrente alterna que circula pola peza de traballo. A corrente de frecuencia máis alta producirá unha profundidade de referencia eléctrica menor e unha corrente de frecuencia máis baixa producirá unha profundidade de referencia eléctrica máis profunda. Esta profundidade tamén depende das propiedades eléctricas e magnéticas da peza de traballo.
Profundidade de referencia eléctrica de alta e baixa frecuencia As empresas do grupo Inductotherm aproveitan estes fenómenos físicos e eléctricos para personalizar solucións de calefacción para produtos e aplicacións específicas. O control coidadoso da potencia, frecuencia e xeometría da bobina permite ás empresas do grupo Inductotherm deseñar equipos con altos niveis de control do proceso e fiabilidade independentemente da aplicación.
Para moitos procesos a fusión é o primeiro paso para producir un produto útil; a fusión por indución é rápida e eficiente. Ao cambiar a xeometría da bobina de indución, os fornos de fusión por indución poden conter cargas que varían en tamaño desde o volume dunha cunca de café ata centos de toneladas de metal fundido. Ademais, ao axustar a frecuencia e a potencia, as empresas do Grupo Inductotherm poden procesar practicamente todos os metais e materiais, incluíndo, entre outros: ferro, aceiro e aliaxes de aceiro inoxidable, cobre e aliaxes a base de cobre, aluminio e silicio. O equipo de indución está deseñado a medida para cada aplicación para garantir que sexa o máis eficiente posible. Unha vantaxe importante que é inherente á fusión por indución é a axitación indutiva. Nun forno de indución, o material de carga metálica fúndese ou quéntase pola corrente xerada por un campo electromagnético. Cando o metal se funde, este campo tamén fai que o baño se mova. Isto chámase axitación indutiva. Este movemento constante mestura naturalmente o baño producindo unha mestura máis homoxénea e axuda á aliaxe. A cantidade de axitación está determinada polo tamaño do forno, a potencia introducida no metal, a frecuencia do campo electromagnético e o tipo.

conta de metal no forno. A cantidade de axitación indutiva nun forno dado pódese manipular para aplicacións especiais se é necesario. Función por indución ao baleiro Debido a que o quecemento por indución realízase mediante un campo magnético, a peza de traballo (ou carga) pódese illar fisicamente da bobina de indución mediante refractarios ou outros. medio non condutor. O campo magnético atravesará este material para inducir unha tensión na carga que contén. Isto significa que a carga ou peza de traballo pódese quentar ao baleiro ou nunha atmosfera coidadosamente controlada. Isto permite o procesamento de metais reactivos (Ti, Al), aliaxes especiais, silicio, grafito e outros materiais condutores sensibles. Quentamento por induciónA diferenza dalgúns métodos de combustión, o quecemento por indución pódese controlar con precisión independentemente do tamaño do lote.

Variar a corrente, a tensión e a frecuencia a través dunha bobina de indución dá como resultado un quecemento de enxeñaría afinado, perfecto para aplicacións precisas como endurecemento, endurecemento e revenido, recocido e outras formas de tratamento térmico. Un alto nivel de precisión é esencial para aplicacións críticas como automoción, aeroespacial, fibra óptica, unión de munición, endurecemento de fío e temperado de fío de resorte. O quecemento por indución é moi axeitado para aplicacións de metais especiais que inclúen titanio, metais preciosos e compostos avanzados. O control de calefacción preciso dispoñible con indución é incomparable. Ademais, usando os mesmos fundamentos de calefacción que as aplicacións de calefacción de crisol ao baleiro, o quecemento por indución pódese levar baixo a atmosfera para aplicacións continuas. Por exemplo o recocido brillante de tubos e tubos de aceiro inoxidable.

Soldadura por indución de alta frecuencia
Cando a indución se entrega mediante corrente de alta frecuencia (HF), é posible incluso soldar. Nesta aplicación as profundidades de referencia eléctrica moi poucas que se poden conseguir con corrente HF. Neste caso, fórmase unha tira de metal de forma continua, e despois pasa por un conxunto de rolos deseñados con precisión, cuxo único obxectivo é unir os bordos da tira formada e crear a soldadura. Xusto antes de que a tira formada chegue ao conxunto de rolos, pasa por unha bobina de indución. Neste caso, a corrente flúe ao longo da "vee" xeométrica creada polos bordos da franxa en lugar de só arredor do exterior da canle formada. A medida que a corrente flúe polos bordos da tira, quentaranse ata unha temperatura de soldadura adecuada (por debaixo da temperatura de fusión do material). Cando os bordos son presionados xuntos, todos os restos, óxidos e outras impurezas son forzados a saír para producir unha soldadura de forxa de estado sólido.

O futuro Coa chegada da era dos materiais altamente enxeñeiros, as enerxías alternativas e a necesidade de potenciar os países en desenvolvemento, as capacidades únicas da indución ofrecen aos enxeñeiros e deseñadores do futuro un método de calefacción rápido, eficiente e preciso.