کوره القایی چگونه کار می کند؟

کوره القایی چیست؟

گرمایش به روش القایی یک روش دقیق، مداوم و بدون تماس برای گرم کردن مواد رسانای الکتریکی مانند برنج، آلومینیوم، مس یا فولاد یا مواد نیمه هادی مانند کاربید سیلیکون است.

کوره القایی چگونه گرم می کند؟

یک سیستم گرمایش القایی دارای یک منبع تغذیه القایی می باشد که ولتاژ مستقیم یا DC را به جریان متناوب AC فرکانس بالاتر تبدیل می کند. این ولتاژ یک میدان الکترومغناطیسی در سیم پیچ کوره القایی ایجاد می کند. یک قطعه کار در سیم پیچ قرار می گیرد که این میدان الکترومغناطیسی در قطعه کار القا می شود و باعث ایجاد گرما در قطعه کار می شود.
کوره القایی به طور موثر در بسیاری از فرآیندها مانند لحیم کاری و اتصالات کوچک و بزرگ از چیزی به کوچکی سوزن زیرپوستی گرفته تا چرخ بزرگ در یک تانک نظامی استفاده می شود. بسیاری از شرکت ها در صنعت خودروسازی، صنعت تجهیزات پزشکی و هوانوردی از گرمایش القایی در ساخت های خود استفاده موثری می کنند.

سیستم کوره القایی چیست؟

کوره های القایی ابتدا برق AC را به یک جریان متناوب فرکانس بالاتر تبدیل می کند و آن را از طریق سیمی به دو سر یک بانک خازنی و یک کویل مسی می فرستند. این ترکیب از قانون تشدید برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی در سیم پیچ استفاده می کند تا انرژی را به طور موثری به قطعه کار شما القا کند.
قطعه کار در آن میدان الکترومغناطیسی قرار می گیرد و جریان های گردابی در آن القا می شود. تلفات ناشی از این جریان ها گرمایش دقیق، تمیز و بدون تماس ایجاد می کند. به طور خلاصه برای سرد کردن سیم پیچ کوره القایی به یک سیستم خنک کننده آب نیاز است.

آیا طراحی کویل در سیستم کوره القایی مهم است؟

بازده گرمایش القایی در صورتی به حداکثر می رسد که قطعه کار را در داخل سیم پیچ القایی قرار داد. اگر امکان قرار دادن قطعه کار در داخل سیم پیچ نیست، کویل را می شود در داخل قطعه کار قرار داد.
اندازه و شکل کویل کوره القایی مسی با آب خنک می شود از ظاهر قطعه کار شما تبعیت دارد و طوری طراحی شده که گرما را در مکان صحیح قطعه کار اعمال کند.

آیا کوره القایی فقط مواد مغناطیسی را گرم می کند؟

اگر آلیاژ قطعه کار شما مغناطیسی باشد، مانند فولاد کربنی، به راحتی با دو روش کوره القایی، جریان گردابی و گرمایش هیسترتیک، گرم می شود. گرمایش هیسترتیک تا دمای کوری (برای فولاد 600 درجه سانتیگراد (1100 درجه فارنهایت)) زمانی که نفوذپذیری مغناطیسی به 1 کاهش پیدا می کند و جریان گردابی برای انجام گرمایش باقی می ماند بسیار مفید است.

عمق نفوذ القا چقدر است؟

این به مقدار درجه قطعه کار مربوط است. به ظور کلی هرچه فرکانس بالاتر باشد عمق نفوذ القایی کمتر میشود و در سطح القاء می شود و هرچه فرکانس پایینتر شود جریان القایی عمیق تر القاء می شود

آیا کوره القایی مقرون به صرفه است؟

گرمای تولید شده با گاز اطراف را هم گرم می کند و این باعث هدر رفتن بخش زیادی از انرژی میشود و در کوره های لمنتی هم مانند کوره های گازی گرما فقط به قطعه کار نمیرسد و ابتدا محیط گرم میشود تا قطعه کار و این باعث هزینه های اضافی برای مصرف کننده می شود
اما در کوره های القایی که انرژی تنها بر روی ناحیه ای که می خواهید گرم کنید متمرکز می شود. تمام قسمت های قطعه بطور یکسانی گرم میشوند و چون انرژی بدون واسط و تماس القاء میشود تقریبا تمام آن در قطعه گرما تولید می کند و هدر رفت انرژی وجود نخواهد داشت
دقت و تکرارپذیری گرمایش القایی به کاهش نرخ ضایعات کار و بهبود توان عملیاتی کمک می کند. دقت انتخابی گرما در یک  ناحیه خاص قطعه، کنترل بسیار دقیقی در گرمایش خواهد داشت، همچنین زمان گرمایش را کم می کند و نیاز به انرژی را کم تر می‌کند.

آیا کوره القایی در تولید کارآمدتر است؟

تحویل با کیفیت ترین قطعات با کمترین هزینه در کمترین زمان با روشی مدرن انجام می شود که در آن آلیاژهای ورودی مواد و انرژی به طور دقیق و کنترل شده است. کاربرد القاء انرژی القایی به قسمت یا ناحیه ای از قطعه و همچنین قابلیت تکرار، یکسان ترین نتایج را با کمترین هزینه دارد. تکرارپذیری و توان عملیاتی بالا دو چیزی هستند که بهتر از گرمایش با المنت و شعله عمل می کند و القایی را بهتر نشان می دهد
گرمایش القایی در درجه اول از کاهش قابل توجه نرخ ضایعات محصول، توان عملیاتی بالا و استفاده صرفه جویانه از انرژی اهمیت دارد. نیازی به افزایش فرآیند وجود ندارد. حرارت القاء می شود و فورا قطع می شود. در مقایسه، گرمایش به روش شعلهه در اجاق نیاز به سرمایه‌گذاری زمان و انرژی دارد کارایی و راندمان با گرمایش القایی با استفاده دقیق از انرژی (گرما) فقط در کوره القایی ها دیده می شود.

آیا کوره القایی یک فرآیند ایمن در نظر گرفته می شود؟

هر فرآیند گرمایشی خطر تماس اپراتور با مواد داع شده را دارد. فناوری مثل گرمایش القایی که امکان تماس سظح با اپراتور را کم می کند، خطر کلی را کاهش می دهد. اگر بشود القاء را فقط به قسمت خاصی محدود کرد ایمنی حتی بیشتر می شود.
در مقایسه با عملیات گرمایش با شعله یا دستی، کار با کوره های القایی نیاز به آموزش خیلی زیاد اپراتور ندارد و براحتی هر فرد مبتدی هم می تواند با رعایت اصول اولیه کار کند.

توان مورد نیاز برای گرم کردن قطعه کار به موارد زیر بستگی دارد:

– جرم قطعه کار شما
– خواص مواد قطعه کار
– افزایش دمای مورد نیاز
– زمان گرمایش مورد نیاز برای رفع نیازهای محصول
– عمق نفوذ میدان به دلیل طراحی سیم پیچ
– هرگونه تلفات حرارتی در طول روال گرم کردن
پس از تعیین توان مورد نیاز برای گرم کردن قطعه کار شما، می توانیم تجهیزات کوره القایی صحیح را با در نظر گرفتن نوع اتصال سیم پیچ انتخاب کنیم.

فرکانس عملیاتی کوره القایی چیست؟

فرکانس کاری یا رزونانسی یک کوره القایی نقطه ای است که در آن انرژی به بالاترین شکل منتقل می شود.
فرکانس کاری در قطعه کار توسط ظرفیت بانک خازنی، اندوکتانس سیم پیچ القایی و خواص مواد قطعه کار تعیین می شود.
به طور کلی، هر چه قطعه کار بزرگتر باشد، فرکانس کمتر است و هر چه قطعه کار کوچکتر باشد، فرکانس بالاتر است.

قطر کویل نسبت به قطعه چقدر مهم است؟

فاصله بین قطعه کار و سیم پیچ القایی بسیار مهم است. هرچه سیم پیچ نزدیکتر باشد، جریان بیشتری در قطعه کار وجود دارد. اما فاصله بین سیم پیچ و قطعه کار نه آنقدر کم باشد که قطعه به سیم پیچ برخورد کند و باعث جرقه و اتصال کوتاه شود و نه آنقدر زیاد باشد که جریان کمی را به قطعه القاء کند.