İndüksiyonlu Ergitme Makineleri

S: Elektromanyetik İndüksiyon Nedir?

Elektromanyetik İndüksiyon, 1831'de Michael Faraday tarafından keşfedildi ve James Clerk Maxwell bunu matematiksel olarak Faraday'ın indüksiyon yasası olarak tanımladı. Elektromanyetik İndüksiyon, değişen bir manyetik alan nedeniyle voltaj üretimi (elektromotor kuvvet) nedeniyle üretilen bir akımdır. Bu, bir iletkenin hareketli bir manyetik alana yerleştirildiğinde (bir AC güç kaynağı kullanıldığında) veya bir iletken sabit bir manyetik alanda sürekli hareket ettiğinde. Aşağıda verilen düzeneğe göre Michael Faraday, devredeki voltajı ölçmek için bir cihaza bağlı bir iletken tel ayarladı. Bir çubuk mıknatıs, sargı boyunca hareket ettirildiğinde, voltaj detektörü devredeki voltajı ölçer. Deneyi sayesinde, bu voltaj üretimini etkileyen bazı faktörlerin olduğunu keşfetti. Bunlar:
Bobin Sayısı: İndüklenen voltaj, telin sarım/bobin sayısıyla doğru orantılıdır. Dönüş sayısı arttıkça üretilen voltaj da artar

Manyetik Alanın Değiştirilmesi: Manyetik alanın değiştirilmesi indüklenen voltajı etkiler. Bu, manyetik alanı iletkenin etrafında hareket ettirerek veya iletkeni manyetik alan içinde hareket ettirerek yapılabilir.
Ayrıca tümevarımla ilgili şu konsepte de göz atmak isteyebilirsiniz:
İndüksiyon – Kendi Kendine İndüksiyon ve Karşılıklı İndüksiyon
Elektromanyetizma
Manyetik İndüksiyon Formülü.

S: İndüksiyonla ısıtma nedir?

Temel İndüksiyon, iletken malzemeden (örneğin bakır) bir bobinle başlar. Akım bobinden akarken, bobinin içinde ve çevresinde bir manyetik alan üretilir. Manyetik alanın iş yapabilme yeteneği, bobin tasarımının yanı sıra bobinden akan akım miktarına da bağlıdır.
Manyetik alanın yönü akımın yönüne bağlıdır, dolayısıyla bobinden geçen alternatif bir akım

alternatif akımın frekansıyla aynı oranda manyetik alanın yönünün değişmesine neden olacaktır. 60Hz AC akımı, manyetik alanın saniyede 60 kez yön değiştirmesine neden olacaktır. 400kHz AC akım, manyetik alanın saniyede 400.000 kez değişmesine neden olacaktır. İletken bir malzeme, bir iş parçası, değişen bir manyetik alana (örneğin, AC ile oluşturulan bir alan) yerleştirildiğinde, iş parçasında voltaj indüklenecektir. (Faraday Yasası). İndüklenen voltaj elektronların akışına neden olacaktır: akım! İş parçasından geçen akım, bobindeki akımın tersi yönde ilerleyecektir. Bu, iş parçasındaki akımın frekansını, iş parçasındaki akımın frekansını kontrol ederek kontrol edebileceğimiz anlamına gelir.

bobin. Akım bir ortamdan akarken, elektronların hareketine karşı bir miktar direnç olacaktır. Bu direnç ısı olarak kendini gösterir (Joule Isıtma Etkisi). Elektron akışına daha dirençli olan malzemeler, içlerinden akım geçerken daha fazla ısı yayacaktır, ancak yüksek iletkenliğe sahip malzemeleri (örneğin bakır) indüklenmiş bir akım kullanarak ısıtmak kesinlikle mümkündür. Bu olay endüktif ısıtma için kritik öneme sahiptir. İndüksiyonla Isıtma için neye ihtiyacımız var? Bütün bunlar bize indüksiyonla ısıtmanın gerçekleşmesi için iki temel şeye ihtiyacımız olduğunu söylüyor:
Değişen bir manyetik alan

Manyetik alana yerleştirilen elektriksel olarak iletken bir malzeme
İndüksiyonla Isıtma diğer ısıtma yöntemleriyle nasıl karşılaştırılır?
Bir nesneyi indüksiyon olmadan ısıtmanın birkaç yöntemi vardır. Daha yaygın endüstriyel uygulamalardan bazıları gaz fırınları, elektrikli fırınlar ve tuz banyolarını içerir. Bu yöntemlerin tümü, ısı kaynağından (brülör, ısıtma elemanı, sıvı tuz) konveksiyon ve radyasyon yoluyla ürüne ısı transferine dayanır. Ürünün yüzeyi ısıtıldığında ısı, termal iletimle ürüne aktarılır.
İndüksiyonla ısıtılan ürünler, ısının ürün yüzeyine iletilmesi için konveksiyona ve radyasyona bağlı değildir. Bunun yerine, akımın akışıyla ürünün yüzeyinde ısı üretilir. Ürün yüzeyinden gelen ısı daha sonra termal iletimle ürüne aktarılır.

İndüklenen akım kullanılarak doğrudan ısının üretildiği derinlik, elektriksel referans derinliği adı verilen bir şeye bağlıdır. Elektriksel referans derinliği, büyük ölçüde iş parçasından akan alternatif akımın frekansına bağlıdır. Daha yüksek frekanslı akım, daha sığ bir elektriksel referans derinliğine, daha düşük frekanslı bir akım ise daha derin bir elektriksel referans derinliğine neden olacaktır. Bu derinlik aynı zamanda iş parçasının elektriksel ve manyetik özelliklerine de bağlıdır.
Yüksek ve Düşük Frekansın Elektriksel Referans Derinliği Inductotherm Grup şirketleri, ısıtma çözümlerini belirli ürün ve uygulamalara göre özelleştirmek için bu fiziksel ve elektriksel olgulardan yararlanmaktadır. Güç, frekans ve bobin geometrisinin dikkatli kontrolü, Inductotherm Grup şirketlerinin, uygulamadan bağımsız olarak yüksek düzeyde proses kontrolü ve güvenilirliğe sahip ekipmanlar tasarlamasına olanak tanır.İndüksiyon Ergitme
Birçok işlem için eritme, faydalı bir ürün üretmenin ilk adımıdır; indüksiyonla eritme hızlı ve etkilidir. İndüksiyon bobininin geometrisini değiştirerek, indüksiyon eritme fırınları, boyutları bir kahve kupasının hacminden yüzlerce ton erimiş metale kadar değişen yükleri tutabilir. Ayrıca Inductotherm Grubu şirketleri, frekansı ve gücü ayarlayarak, bunlarla sınırlı olmamak üzere, demir, çelik ve paslanmaz çelik alaşımları, bakır ve bakır bazlı alaşımlar, alüminyum ve silikon dahil olmak üzere hemen hemen tüm metalleri ve malzemeleri işleyebilir. İndüksiyon ekipmanı, mümkün olduğu kadar verimli olmasını sağlamak amacıyla her uygulama için özel olarak tasarlanmıştır. İndüksiyonla eritmenin doğasında olan büyük bir avantaj, endüktif karıştırmadır. Bir indüksiyon ocağında, metal yük malzemesi bir elektromanyetik alan tarafından üretilen akımla eritilir veya ısıtılır. Metal eridiğinde bu alan aynı zamanda banyonun hareket etmesine de neden olur. Buna endüktif karıştırma denir. Bu sürekli hareket doğal olarak banyoyu karıştırarak daha homojen bir karışım oluşturur ve alaşımlamaya yardımcı olur. Karıştırma miktarı fırının büyüklüğüne, metale verilen güce, elektromanyetik alanın frekansına ve tipine göre belirlenir.

Fırındaki metal sayımı. Herhangi bir fırında endüktif karıştırma miktarı, gerekirse özel uygulamalar için değiştirilebilir. İndüksiyonla Vakumlu Eritme İndüksiyonla ısıtma, manyetik bir alan kullanılarak gerçekleştirildiğinden, iş parçası (veya yük), refrakter veya başka bir yöntemle indüksiyon bobininden fiziksel olarak izole edilebilir. iletken olmayan ortam. Manyetik alan, içinde bulunan yükte bir voltaj indüklemek için bu malzemeden geçecektir. Bu, yükün veya iş parçasının vakum altında veya dikkatlice kontrol edilen bir atmosferde ısıtılabileceği anlamına gelir. Bu, reaktif metallerin (Ti, Al), özel alaşımların, silikon, grafit ve diğer hassas iletken malzemelerin işlenmesine olanak sağlar. İndüksiyonla Isıtma Bazı yanma yöntemlerinden farklı olarak, indüksiyonla ısıtma, parti boyutundan bağımsız olarak hassas bir şekilde kontrol edilebilir.

Akımı, voltajı ve frekansı bir indüksiyon bobini aracılığıyla değiştirmek, ince ayarlı ısıtmayla sonuçlanır; bu, yüzey sertleştirme, sertleştirme ve temperleme, tavlama ve diğer ısıl işlem biçimleri gibi hassas uygulamalar için mükemmeldir. Otomotiv, havacılık, fiber optik, mühimmat bağlama, tel sertleştirme ve yay telinin temperlenmesi gibi kritik uygulamalar için yüksek düzeyde hassasiyet gereklidir. İndüksiyonla ısıtma, titanyum, değerli metaller ve gelişmiş kompozitleri içeren özel metal uygulamaları için çok uygundur. İndüksiyonla sunulan hassas ısıtma kontrolü eşsizdir. Ayrıca, vakumlu pota ısıtma uygulamalarıyla aynı ısıtma temelleri kullanılarak indüksiyonla ısıtma, sürekli uygulamalar için atmosfer altında gerçekleştirilebilir. Örneğin paslanmaz çelik boru ve boruların parlak tavlanması.

Yüksek Frekans İndüksiyon Kaynağı
İndüksiyon Yüksek Frekans (HF) akımı kullanılarak iletildiğinde kaynak bile mümkündür. Bu uygulamada HF akımıyla elde edilebilecek çok sığ elektriksel referans derinlikleri. Bu durumda, bir metal şerit sürekli olarak oluşturulur ve daha sonra, tek amacı oluşturulmuş şerit kenarlarını bir araya getirmek ve kaynak oluşturmak olan, hassas bir şekilde tasarlanmış bir dizi rulodan geçer. Oluşturulan şerit, rulo setine ulaşmadan hemen önce bir endüksiyon bobininden geçer. Bu durumda akım, oluşturulan kanalın hemen dışından ziyade, şerit kenarları tarafından oluşturulan geometrik "ve" boyunca aşağı doğru akar. Akım şerit kenarları boyunca akarken, bunlar uygun bir kaynak sıcaklığına (malzemenin erime sıcaklığının altında) kadar ısınacaktır. Kenarlar birbirine bastırıldığında, tüm kalıntılar, oksitler ve diğer yabancı maddeler dışarı atılarak katı hal dövme kaynağı elde edilir.

Gelecek Yüksek düzeyde mühendislik gerektiren malzemelerin, alternatif enerjilerin ve gelişmekte olan ülkeleri güçlendirme ihtiyacının yaklaştığı çağda, indüksiyonun benzersiz yetenekleri geleceğin mühendislerine ve tasarımcılarına hızlı, verimli ve hassas bir ısıtma yöntemi sunuyor.