Riscaldamento a induzione per la rigenerazione

La tecnologia del riscaldamento a induzione è commercializzata da oltre 100 anni, ma è ancora considerata una "nuova tecnologia" per coloro che non hanno familiarità con la sua applicazione. Nonostante si tratti di una tecnologia termica collaudata e matura, esiste ancora una certa dose di "mistero o arte" nell'applicazione di questa scienza applicata.

L'induzione viene spesso utilizzata per applicazioni di fusione, forgiatura e trattamento termico di precisione. Inoltre, il riscaldamento a induzione è ampiamente utilizzato per varie tecniche di giunzione dei metalli come brasatura, saldatura, calettamento e incollaggio. La maggior parte dei sistemi di riscaldamento a induzione viene venduta ai produttori OEM di motori automobilistici e fuoristrada allo scopo di fabbricare e prolungare la vita dei nuovi componenti del motore e della trasmissione.

Negli ultimi dieci anni, il riscaldamento a induzione si è sempre rivelato una tecnologia vantaggiosa per le operazioni di rigenerazione delle trasmissioni e continua a guadagnare popolarità in questo settore su scala globale. Le vendite e la domanda continuano ad aumentare la necessità di utilizzare sistemi di riscaldamento a induzione per condurre una varietà di applicazioni di rigenerazione delle trasmissioni. Questi componenti sono costituiti, ma non sono limitati a: testate, bielle, trasmissioni, differenziali, ingranaggi, cuscinetti, pulegge, corone dentate, volani e altro.

Le informazioni fornite in questo documento hanno lo scopo di illustrare una migliore comprensione della tecnologia di riscaldamento a induzione, dei vantaggi che crea attraverso le sue infinite capacità e versatilità, insieme alla sua comprovata esperienza nel produrre un ROI elevato. Alcuni di questi vantaggi includono una maggiore conservazione dei nuclei, la riduzione degli scarti, l'espansione della produzione, la riduzione del contenuto di manodopera, la diminuzione del consumo di energia, la diminuzione dei materiali di consumo, il miglioramento della sicurezza dei dipendenti e dell'ergonomia.

La teoria delle correnti elettriche indotte tramite induzione elettromagnetica fu dimostrata da Michael Faraday nel 1831. La tecnologia fu commercializzata per la prima volta per applicazioni di riscaldamento industriale dal Dr. Edwin Finch Northrup nel 1918.

Il riscaldamento a induzione è un processo termico in cui un materiale elettricamente conduttivo viene posto all'interno di un campo magnetico variabile e viene riscaldato tramite isteresi (solo materiali magnetici) e/o corrente elettrica indotta (tutti i materiali conduttivi). Il campo magnetico variabile è generato da una corrente alternata ad alta frequenza (CA) che viene fatta passare attraverso un avvolgimento elettrico (bobina/induttore). Il riscaldamento a induzione è un metodo di riscaldamento senza contatto estremamente rapido ed efficiente rispetto ad altre tecnologie di riscaldamento per la rigenerazione. L’efficienza di conversione energetica può raggiungere il 90%. I tempi di riscaldamento sono misurati in secondi senza combustione o contatto fisico con la parte da riscaldare.

È importante che un utente interessato consulti un fornitore qualificato di riscaldamento a induzione per assistenza nella specifica di un sistema di riscaldamento a induzione. Esistono molte variabili nella scelta di un sistema di riscaldamento a induzione, come potenza (kW), frequenza operativa (kHz), progettazione dell'induttore di riscaldamento e metodo di controllo del processo.

I parametri multipli del sistema di riscaldamento a induzione sono influenzati dalle numerose variabili del processo di produzione, come la lega dei componenti, le dimensioni dei componenti, il tempo di riscaldamento consentito, la temperatura target, la temperatura massima e i vincoli di movimentazione dei materiali. Si raccomanda che una potenziale applicazione per il riscaldamento a induzione venga esaminata da un ingegnere di processo al fine di garantire un processo di successo, affidabile e ripetibile.

Un induttore di riscaldamento (bobina) è un avvolgimento elettrico in cui viene fatta passare una corrente alternata, che genera un campo elettromagnetico con uno schema specifico per riscaldare un oggetto elettricamente conduttivo.

Molti immaginano un induttore di riscaldamento come un semplice avvolgimento elicoidale realizzato con un tubo di rame che circonderebbe la parte da riscaldare. Anche se questo sarebbe uno

forma di un induttore, ce ne sono molti altri da considerare. Gli induttori di riscaldamento possono essere realizzati con tubi di rame cavi, aste piene, cavi flessibili, billette lavorate e persino stampati in 3D da leghe di rame in polvere. Il design dell'induttore è determinato dai requisiti del processo, dal budget e dalla capacità dell'utente di costruire induttori. Il rame è il materiale scelto per fabbricare induttori grazie alla sua elevata conduttività (basse perdite di potenza), elevata conduttività termica (facilmente raffreddabile con acqua) e costo relativamente basso. La maggior parte degli induttori sono raffreddati ad acqua a causa del calore riflesso dalla parte e della corrente estremamente elevata che scorre all'interno dell'induttore (tipicamente migliaia di ampere).