Nagrzewanie indukcyjne walca aluminium

aluminium

Zgodnie z prawem fizyki o indukcji elektromagnetycznej, wokół każdego przewodnika, przez który przepływa prąd zmiennym tworzy się zmienne pole magnetyczne. Przez duże wzmocnienie tych pól magnetycznych rozgrzewają się umieszczone w pobliżu metale, gdyż są w nich wytwarzane prądy wirowe.

Przy nagrzewaniu indukcyjnym wykorzystywana jest właściwość pola magnetycznego, polegająca na przekazywaniu energii bez bezpośredniego kontaktu.

Oznacza to, że nagrzewanie nie odbywa się drogą kontaktową, jak w znanym sposobie ogrzewania na skutek oporu w żarówkach, płytach grzewczych lub kuchenkach elektrycznych, gdzie bezpośredni przepływ prądu powoduje żarzenie się drutu oporowego. W nagrzewaniu indukcyjnym istotnym problemem jest wytworzenie dostatecznie silnego pola magnetycznego i umieszczenie nagrzewanego przedmiotu w centrum tego pola w taki sposób, aby doszło do optymalnego przenoszenia linii pola od przewodnika do ogrzewanego przedmiotu. Zazwyczaj odbywa się to w ten sposób, że przewodnik elektryczny jest wykonany w postaci pętli, induktora zwanego też cewką, posiadającą jeden lub kilka zwojów.

Przedmiot jest umieszczany w środku tego induktora i wszystkie linie pola skupiają się na przedmiocie. Te linie pola indukują w ogrzewanym przedmiocie również przepływ prądu, którego natężenie, zgodnie z prawem transformacji, jest równe prądowi w induktorze. Aby jednak wytworzyć dostatecznie mocne pole, prąd w induktorze musi być bardzo silny (1000 – 10000 A), co zazwyczaj spowodowałoby stopienie się induktora; dla porównania, w oporowym piecu grzewczym o mocy 2000 W płynie prąd 10 A. Aby temu zapobiec, induktory wykonuje się z rurek miedzianych chłodzonych wodą. Innym sposobem na wytworzenie silnego zmiennego pola magnetycznego jest zwiększenie częstotliwości. W naszej sieci energetycznej w gospodarstwie domowym i przemyśle panuje częstotliwość 50 Hz, co oznacza, że prąd zmienia kierunek 50 x na sekundę. Przy nagrzewaniu indukcyjnym, w zależności od przypadku zastosowania, pracuje się z częstotliwościami od 50 do 1000000 Hz.

Głównymi dziedzinami zastosowania nagrzewania indukcyjnego są:

– Topienie stali i metali kolorowych w temperaturach do 1500°C.
– Podgrzewanie przed kuciem do temperatury 1250°C.
– Wyżarzanie zmiękczające i normalizujące po kształtowaniu na zimno w temperaturach od 750 do 950°C.
– Hartowanie powierzchniowe przedmiotów ze stali i żeliwa w temperaturach od 850 do 930°C (odpuszczanie w temperaturze 200 – 300 °C) i lutowanie miękkie i twarde w temperaturach do 1100°C, a także dziedziny specjalne, takie jak np. podgrzewanie przed klejeniem, spiekanie.

Źródło:
[1] http://www.inductoheat.eu/fileadmin/pdf/Was_ist_Induktion/was_ist_Induktion-POL.pdf | 16.06.2013
[2] http://www.portalnaukowy.edu.pl/induction_translate_1.htm | 16.06.2013
[3] Aluminium by By Лакалют19, Public domain, Wikimedia Commons

1 komentarz
  1. Rexio Wynalazca Odpowiedz

    Jaki płynie prąd i jaka częstotliwość?

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *