Индукционный нагрев – это метод бесконтактного нагрева электропроводящих металлов с применением токов высокой частоты.
Краткое описание метода индукционного нагрева
Материалы нагреваются электрическими токами, индуцированными переменным магнитным полем. Проводится он следующим образом. Установки индукционного нагрева оснащены индуктором – как правило, это один или больше витков медного провода. В индуктор помещается электропроводящая заготовка, выполненная из металла или графита. Специальный генератор наводит мощные токи различной частоты – от десятка Гц до нескольких мегагерц, благодаря чему вокруг индуктора возникает электромагнитное поле. Поле наводит в заготовке вихревые токи, разогревающие заготовку. Вихревые токи на высокой частоте вытесняются образованным ими магнитным полем в поверхностный слой заготовки, плотность резко возрастает, заготовка разогревается. Следующие слои разогреваются при помощи теплопроводности. Установки индукционного нагрева оснащаются индукторами, охлаждаемыми водой, так как индуктор во время работы сам сильно нагревается, поглощая собственное излучение и тепловое излучение от разогретой заготовки. Подача воды отсасыванием обеспечивает безопасность на случай разгерметизации индуктора, например, прожогом.
Применение индукционных установок
Установки индукционного нагрева используются для получения опытных образцов сплавов, для бесконтактной сверхчистой плавки металла, а также его сварки или пайки. Они применяются также для гибки и термообработки деталей машин, используются в ювелирном производстве. Такие установки позволяют обрабатывать мелкие детали без риска повреждения, как при дуговом или газопламенном нагреве. Индукционный нагрев также применяется при поверхностной закалке изделий, при термообработке и закалке деталей сложной формы. Интересно, что установки индукционного нагрева могут быть использованы для обеззараживания медицинского инструмента.
Преимущества метода
Метод индукционного нагрева может применяться там, где нужен высокоскоростной разогрев, быстрое плавление электропроводящего материала. Нагрев может проводиться в вакууме, в не проводящей жидкости, в восстановительной или окислительной среде, в атмосфере защитного газа.
