Induktsioonkuumutuse tööpõhimõte ja kasutusvaldkonnad
Nimetatakse elektrotermilisi seadmeid, mis soojendavad elektrit juhtivaid materjale, süstides neisse induktiivvoolu induktsioonküttekehad… Kuna e. jne. c.induktsioon tekib siis, kui elektromagnetvälja ergastavad voolud muutuvad, siis saavad sellised seadmed töötada ainult vahelduvvoolul.
Induktsioonkuumutite põhielement on induktiivpool - mähis, mis sisaldab teatud arvu pöördeid, mis vahelduvvoolu läbimisel tekitab vahelduv magnetväli… Siin toimub (esimene) elektrienergia muundamine magnetvälja energiaks.
Kui elektrit juhtiv keha viiakse vahelduvasse magnetvälja, nt. jne. c) põhjustab "sekundaarse" voolu ilmnemist. Toimub magnetvälja energia pöördmuundumine (sekundiks) elektrienergiaks.
Lõpuks kuumutatud kehas indutseeritud sekundaarvool vastavalt Joule-Lenzi seadus toodab soojust: elektrienergia muundatakse soojuseks.Energia kolmanda muundamise tulemusena saadakse soojus, mis tagab induktsioonkuumutites materjalide kuumutamise või sulamise.
Induktsioonküttekontuur
Induktsioonsoojendite tööks toiteallika otsene kokkupuude kuumutatava objektiga ei ole vajalik, vajalik on ainult magnetilise ühenduse olemasolu objekti ja induktiivpooli vahel.
Induktsioonkuumutite peamine ja vanim rakendus tööstuses on nende kasutamine. nagu induktsioonelektriahjudmõeldud värviliste ja mustade metallide ning nende sulamite sulatamiseks. Elektrilised induktsioonahjud tagavad sulatise kõrge puhtuse, kuna ei vii sulamaterjali sisse mingeid lisandeid.
Lisaks tekitavad induktsioonelektriahjud kogu sulamaterjali massi ühtlase kuumutamise ilma olulise lokaalse ülekuumenemiseta. Viimane asjaolu on väga oluline mitmekomponentsete sulamite sulatamisel, mille komponentidel on erinevad sulamistemperatuurid. Kohaliku ülekuumenemise korral (nt kaareahjudes) sellistes sulamites kulub intensiivselt madalama sulamistemperatuuriga komponente ja laengu algkoostis on häiritud.
Induktsioonkuumutite kasutusvaldkond ei piirdu metallisulatusseadmetega. Sageli kaasaegses tootmises induktsioonküte kasutatud detailide pinnakarastamiseks, bimetalltoodetest torude ja profiilvaltstoodete painutamise operatsioonidel, keeruka konfiguratsiooniga toodete keevitamiseks jne.
Elektrit juhtivate materjalide kuumutamisel kõrgsageduslikus elektromagnetväljas on sellel oluline roll pinnaefekt... Pinnaefekt muutub toitevoolu sageduse kasvades üha ilmsemaks.
Pinna kõvenemisel vajalik ainult materjali ülemiste kihtide kiire kuumutamise võimalus põhineb täielikult selle efekti kasutamisel.
Kihi paksus, mida nimetatakse "voolu läbitungimise sügavuseks", sõltub materjali takistusest, voolu sagedusest ja absoluutne magnetiline läbilaskvus.
Lisaks saab induktsioonkuumuti sellise töörežiimi valimisel, et tagada induktiivvoolude kõrge kontsentratsioon pinnakihtides, saavutada küttekeha efektiivsuse oluline tõus.
Induktsioonpinna karastamise meetodi peamine eelis on soojusenergia kontsentreeritud vabanemise võimalus suvalise kujuga toodete pinnakihtides ja energia ülekandmise võimalus ilma otsese kontaktita küttekeha ja tooriku vahel.Keerulise konfiguratsiooniga detailide kuumutamise ühtsuse tagavad induktiivpoolid. eriline kuju. Üldiselt induktiivpooli kuju järgib detaili piirjooni.
Induktsioonkuumutite kasutamine parandab reeglina tehnoloogiliste toimingute kvaliteedinäitajaid, suurendab tööviljakust ja loob tingimused tootmise viimiseks kõrgemale tasemele ulatusliku mehhaniseerimise ja protsesside automatiseerimisega.
Induktsioonkuumutust kasutatakse ka sellistel üldistel töödel nagu pinnalaotamine… Lamineerimine on keevismetallikihi püsiv sidumine mitteväärismetalliga.
Tavaliselt kasutatakse terase ja malmi värviliste metallide ja sulamite katmist.Pinnapealseks pealekandmiseks on vajalik ja piisav sulatada täitemetall ja viia mitteväärismetall temperatuurini, mis on lähedane täitematerjali sulamistemperatuurile. Kihitamiseks kasutatav täitematerjal võib olla mis tahes kujul — varraste, ribade, laastude jne kujul.
Induktsioonkütteseadmete kasutamine tööstuses ei piirdu vaadeldavate näidetega, nende kasutusala on äärmiselt lai ja suureneb iga aastaga.
Olulised eelised induktsioonkuumutusmeetodite kasutamisel — tõhusus, kasutamise paindlikkus, toodete kõrge kvaliteet, tööviljakuse tõus jne.