Prinsip Pemanasan Aruhan dan Aplikasi

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Aruhan prinsip pemanasan telah digunakan dalam proses pembuatan sejak tahun 1920-an. Seperti yang dikatakan bahawa - keperluan adalah ibu penemuan, semasa perang dunia ke-2, perlunya proses yang cepat untuk mengeraskan bahagian-bahagian logam enjin, telah mengembangkan teknologi pemanasan aruhan dengan pantas. Hari ini kita melihat penggunaan teknologi ini dalam keperluan kita sehari-hari. Baru-baru ini, keperluan peningkatan kualiti kawalan dan teknik pembuatan yang selamat telah menjadikan teknologi ini menjadi perhatian sekali lagi. Dengan teknologi canggih hari ini, kaedah baru dan boleh dipercayai untuk pelaksanaan pemanasan induksi diperkenalkan.

Apakah Pemanasan Induksi?

The prinsip kerja dari proses pemanasan aruhan adalah resipi gabungan induksi Elektromagnetik dan pemanasan Joule. Proses pemanasan aruhan adalah proses tanpa sentuhan pemanasan logam konduktif elektrik dengan menghasilkan arus eddy di dalam logam, menggunakan prinsip aruhan elektromagnetik. Oleh kerana arus eddy yang dihasilkan mengalir terhadap ketahanan logam, dengan prinsip pemanasan Joule, haba dihasilkan dalam logam.




Pemanasan Aruhan

Pemanasan Aruhan

Bagaimana Pemanasan Induksi Berfungsi?

Mengetahui undang-undang Faraday sangat berguna untuk memahami cara kerja pemanasan aruhan. Menurut undang-undang induksi elektromagnetik Faraday, menukar medan elektrik masuk pengalir menimbulkan medan magnet bergantian di sekelilingnya, yang kekuatannya bergantung pada besarnya medan elektrik yang digunakan. Prinsip ini juga berfungsi sebaliknya apabila medan magnet diubah pada konduktor.



Jadi, prinsip di atas digunakan dalam proses pemanasan induktif. Di sini keadaan pepejal Kekerapan RF bekalan kuasa digunakan pada gegelung induktor dan bahan yang akan dipanaskan diletakkan di dalam gegelung. Bila Arus berselang-seli disalurkan melalui gegelung, medan magnet bergantian dihasilkan di sekitarnya mengikut undang-undang Faraday. Apabila bahan yang diletakkan di dalam induktor berada dalam jarak medan magnet bergantian ini, arus eddy dihasilkan di dalam bahan.

Sekarang prinsip pemanasan Joule diperhatikan. Mengikut ini apabila arus dilalui bahan haba dihasilkan dalam bahan. Oleh itu, apabila arus dihasilkan dalam bahan kerana medan magnet yang diinduksi, arus yang mengalir menghasilkan haba dari dalam bahan. Ini menjelaskan proses pemanasan induktif tanpa sentuhan.

Pemanasan Induktif Logam

Pemanasan Induktif Logam

Rajah Litar Pemanasan Aruhan

Penyediaan yang digunakan untuk proses pemanasan induksi terdiri daripada bekalan kuasa RF untuk memberikan arus bolak ke rangkaian. Gegelung tembaga digunakan sebagai induktor dan arus digunakan padanya. Bahan yang akan dipanaskan diletakkan di dalam gegelung tembaga.


Persediaan Pemanasan Aruhan Khas

Persediaan Pemanasan Aruhan Khas

Dengan mengubah kekuatan arus yang digunakan, kita dapat mengawal suhu pemanasan. Oleh kerana arus eddy yang dihasilkan di dalam bahan mengalir bertentangan dengan ketahanan elektrik bahan, pemanasan tepat dan setempat diperhatikan dalam proses ini.

Selain arus eddy, haba juga dihasilkan kerana histeresis pada bahagian magnet. Rintangan elektrik yang ditawarkan oleh bahan magnet, ke arah medan magnet yang berubah di dalam induktor, menyebabkan geseran dalaman. Geseran dalaman ini menimbulkan panas.

Oleh kerana proses pemanasan aruhan adalah proses pemanasan tanpa sentuhan, bahan yang akan dipanaskan dapat hadir jauh dari bekalan kuasa atau terendam dalam cairan atau di lingkungan gas atau di dalam vakum. Proses pemanasan jenis ini tidak memerlukan gas pembakaran.

Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Semasa Merangka Sistem Pemanasan Induksi

Disana ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan semasa merancang sistem pemanasan induksi untuk semua jenis aplikasi.

  • Biasanya, proses pemanasan aruhan digunakan untuk logam dan bahan konduktif. Bahan bukan konduktif boleh dipanaskan secara langsung.
  • Semasa digunakan pada bahan magnet, haba dihasilkan baik oleh arus eddy dan kesan histeresis bahan magnet.
  • Bahan kecil dan nipis dipanaskan dengan cepat berbanding dengan bahan besar dan tebal.
  • Semakin tinggi frekuensi arus ulang-alik, semakin rendah kedalaman penembusan pemanasan.
  • Bahan-bahan dengan daya tahan tinggi dipanaskan dengan cepat.
  • Induktor di mana bahan pemanasan diletakkan mesti memungkinkan penyisipan dan penyingkiran bahan dengan mudah.
  • Semasa mengira kapasiti bekalan kuasa, haba spesifik bahan yang akan dipanaskan, jisim bahan dan kenaikan suhu yang diperlukan harus dipertimbangkan.
  • Kehilangan haba akibat pengaliran, konveksi, dan radiasi juga harus dipertimbangkan untuk menentukan kapasiti bekalan kuasa.

Formula Pemanasan Aruhan

Kedalaman yang ditembusi oleh arus eddy ke dalam bahan ditentukan oleh kekerapan arus induktif. Untuk lapisan pembawa semasa, kedalaman efektif dapat dikira sebagai

D = 5000 √ρ / µf

Di sini d menunjukkan kedalaman (cm), kebolehtelapan magnetik relatif bahan dilambangkan dengan µ, ρ ketahanan bahan dalam ohm-cm, f menunjukkan frekuensi medan ac dalam Hz.

Reka Bentuk Pemanas Induksi

Gegelung yang digunakan sebagai induktor, di mana daya digunakan terdapat dalam pelbagai bentuk. Arus yang diinduksi dalam bahan berkadar dengan bilangan putaran dalam gegelung. Oleh itu, untuk keberkesanan dan kecekapan pemanasan aruhan, reka bentuk gegelung adalah penting.

Biasanya, gegelung aruhan adalah konduktor tembaga yang disejukkan dengan air. Terdapat pelbagai bentuk gegelung yang digunakan, berdasarkan aplikasi kami. Gegelung heliks pelbagai putaran paling kerap digunakan. Untuk gegelung ini, lebar corak pemanasan ditentukan oleh bilangan putaran dalam gegelung. Gegelung satu putaran berguna untuk aplikasi yang memerlukan pemanasan bahan kerja yang sempit atau hujung bahan.

Gulungan heliks pelbagai kedudukan digunakan untuk memanaskan lebih dari satu benda kerja. Pancake coil digunakan apabila diperlukan untuk memanaskan hanya satu sisi bahan. Gegelung dalaman digunakan untuk memanaskan lubang dalaman.

Aplikasi Pemanasan Induktif

  • Pemanasan yang disasarkan untuk pemanasan permukaan, lebur, pematerian mungkin dilakukan dengan proses pemanasan induktif.
  • Selain logam, pemanasan konduktor cecair dan konduktor gas boleh dilakukan dengan pemanasan induktif.
  • Untuk pemanasan silikon dalam industri semikonduktor, prinsip pemanasan induktif digunakan.
  • Proses ini digunakan dalam tungku induktif untuk memanaskan logam ke takat leburnya.
  • Oleh kerana ini adalah proses pemanasan tanpa sentuh, tungku vakum menggunakan proses ini untuk membuat keluli dan aloi khusus yang akan teroksidasi apabila dipanaskan dengan kehadiran oksigen.
  • Proses pemanasan induksi digunakan untuk pengelasan logam dan kadang-kadang plastik apabila ia dilekatkan dengan seramik feromagnetik.
  • Kompor aruhan yang digunakan di dapur berfungsi berdasarkan prinsip pemanasan induktif.
  • Untuk pemanas karbida ke poros, proses pemanasan induksi digunakan.
  • Untuk penyekat cap tahan pada botol dan farmaseutikal, proses pemanasan induksi digunakan.
  • Mesin pemodelan suntikan plastik menggunakan pemanasan aruhan untuk meningkatkan kecekapan tenaga untuk suntikan.

Untuk industri pembuatan, pemanasan aruhan menyediakan sekumpulan konsistensi, kelajuan, dan kawalan yang kuat. Ini adalah proses pemanasan yang kemas, cepat dan tidak mencemarkan. Kehilangan haba yang diperhatikan semasa pemanasan induktif dapat diselesaikan dengan menggunakan undang-undang Lenz. Undang-undang ini menunjukkan cara menggunakan kehilangan haba secara produktif yang berlaku dalam proses pemanasan induktif. Antara aplikasi pemanasan induktif yang manakah mengejutkan anda?