什(shí)麽是電磁感應(yīng)加(jiā)熱?
電磁感應加(jiā)熱是一種用於粘(zhān)合、硬(yìng)化或軟化金屬或其(qí)他導電材料的過(guò)程。對於(yú)許多現代製造過程,電磁感應加熱提供了速度、一致性和控製的(de)有吸引力的組(zǔ)合。
自 1920 年以來,人們已經了解電磁感應(yīng)加熱的基本原理並將(jiāng)其應(yīng)用於製造。在第二次世界(jiè)大戰(zhàn)期間(jiān),電磁感應加熱技術迅速(sù)發展(zhǎn),以滿足戰時對快速、可靠的金屬發動機零(líng)件硬化工(gōng)藝的迫切要求。現在,對精益製造技術(shù)的關(guān)注和對改進質量(liàng)控製(zhì)的強調導致了電磁感應技術的重新發現,以及精確控製的全固態感應電源的開發(fā)。
是什麽讓這種加熱方式如(rú)此獨特?在常見的加熱方法中,火炬或明火直接應用於金屬部件。但是在電磁感應加熱中,熱量實際上是通過循環(huán)電流在零件內部“感應”出來的。
電磁感應(yīng)加熱依賴於射(shè)頻 (RF) 能量的獨特(tè)特性- 低於紅(hóng)外線和微波能(néng)量的(de)電磁頻譜(pǔ)部分。由於熱量通過電磁波傳遞給產(chǎn)品,因此該部(bù)件不會與火焰直接接觸,電感(gǎn)器(qì)本身不會變(biàn)熱,並且沒有產品汙染。正確設置後,該過程將(jiāng)變得非常可重複和可控(kòng)。
電磁感應加熱的工作原理
電磁感應加熱究竟(jìng)是如何工作的?它有(yǒu)助於對電的原理(lǐ)有一個基(jī)本的(de)了解。當交流電(diàn)流施加到變壓(yā)器的初級時,會產生交(jiāo)變磁場。根據法拉第定律,如果變壓器的次級位於磁場內(nèi),就(jiù)會感應出電流。
在基本感應加熱設置中,固態射頻電源通過電感器(通常是銅線圈)發送交流電流,將要加(jiā)熱的部件(工件)放置在電感器內。電感器作為變壓器初級,被加熱的部分成為短路次級。當金(jīn)屬部件放置在電感器內並進入磁場時,部件內(nèi)會(huì)感應出循環渦(wō)流。
這些渦流會逆著金(jīn)屬的電阻(zǔ)率流動,從而在零件和電感器之(zhī)間沒(méi)有任何直接接(jiē)觸的情況下產生精確(què)的局部熱量。這種加熱發生在磁性和非磁性部件上,通常被稱為“焦耳(ěr)效應”,指(zhǐ)的是焦耳定律—一個表達電流通過導體產(chǎn)生的熱量之間關係的科(kē)學公式。
其次,磁性部(bù)件通過(guò)磁滯(磁性部件通過電感器(qì)時產生的內部摩擦)產生(shēng)額外的熱量。磁(cí)性材(cái)料自然會為電感器內快速變化的(de)磁場提供電阻。這種阻力會產生內部摩擦,進而產生熱量。
因此在加熱材料的過程中,感應器和零件之間沒有接觸,也沒有任何(hé)燃燒氣體。被加熱材(cái)料可置於與電源隔離的環境中;浸沒在液體中(zhōng),被孤(gū)立的物質覆蓋,在氣態環境中,甚(shèn)至在真空中。