ما هي عملية المعالجة الحرارية بالحث الحراري للسطح؟
التدفئة بالحث الحثي هي عملية معالجة حرارية تسمح بالتسخين المستهدف للغاية للمعادن عن طريق الحث الكهرومغناطيسي. وتعتمد هذه العملية على تيارات كهربائية مستحثة داخل المادة لإنتاج الحرارة وهي الطريقة المفضلة المستخدمة لربط المعادن أو المواد الموصلة الأخرى أو تصلبها أو تليينها. وفي عمليات التصنيع الحديثة، يوفر هذا الشكل من المعالجة الحرارية مزيجًا مفيدًا من السرعة والاتساق والتحكم. وعلى الرغم من أن المبادئ الأساسية معروفة جيدًا، إلا أن التطورات الحديثة في تكنولوجيا الحالة الصلبة جعلت العملية بسيطة بشكل ملحوظ، وهي طريقة تسخين فعالة من حيث التكلفة للتطبيقات التي تنطوي على الربط والمعالجة والتسخين واختبار المواد. 
تتيح لك المعالجة الحرارية بالحث الحراري، من خلال الاستخدام عالي التحكم لملف مسخن كهربائيًا، تحديد أفضل الخصائص الفيزيائية ليس فقط لكل جزء معدني - ولكن لكل قسم على ذلك الجزء المعدني. يمكن للتقسية بالتحريض أن تضفي متانة فائقة على مجلات المحامل وأقسام العمود دون التضحية بالليونة اللازمة للتعامل مع أحمال الصدمات والاهتزازات. يمكنك تقسية أسطح المحامل الداخلية ومقاعد الصمامات في الأجزاء المعقدة دون التسبب في مشاكل تشويه. وهذا يعني أنك قادر على تقسية أو تلدين مناطق محددة من أجل المتانة والليونة بالطرق التي تخدم احتياجاتك على أفضل وجه.
فوائد خدمات المعالجة الحرارية بالحث الحراري
- المعالجة الحرارية المركزة تحتفظ الصلابة السطحية بالليونة الأصلية للقلب مع تصلب منطقة التآكل العالية من الجزء. يتم التحكم في منطقة التصلب بدقة فيما يتعلق بعمق العلبة وعرضها وموقعها وصلابتها.
- الاتساق الأمثل التخلص من التناقضات ومشاكل الجودة المرتبطة باللهب المكشوف والتسخين بالشعلة وغيرها من الطرق الأخرى. وبمجرد معايرة النظام وإعداده بشكل صحيح، لا يوجد أي تخمين أو اختلاف؛ فنمط التسخين قابل للتكرار ومتسق. مع أنظمة الحالة الصلبة الحديثة، يوفر التحكم الدقيق في درجة الحرارة نتائج موحدة.
- زيادة الإنتاجية إلى الحد الأقصى يمكن زيادة معدلات الإنتاج إلى أقصى حد لأن الحرارة يتم تطويرها مباشرةً وعلى الفور (>2000 درجة فهرنهايت في أقل من ثانية واحدة) داخل الجزء. يكون بدء التشغيل فوريًا تقريبًا؛ لا يلزم إجراء دورة إحماء أو تبريد.
- تحسين جودة المنتج لا تتلامس الأجزاء أبدًا بشكل مباشر مع اللهب أو أي عنصر تسخين آخر؛ فالحرارة مستحثة داخل الجزء نفسه بواسطة تيار كهربائي متناوب. ونتيجة لذلك، يتم تقليل تشوه المنتج والتشويه ومعدلات الرفض إلى الحد الأدنى.
- انخفاض استهلاك الطاقة هل سئمت من زيادة فواتير المرافق؟ تعمل هذه العملية الفريدة من نوعها الموفرة للطاقة على تحويل ما يصل إلى 901 تيرابايت 3 تيرابايت من الطاقة المستهلكة إلى حرارة مفيدة؛ حيث إن أفران الدُفعات لا تستهلك سوى 451 تيرابايت 3 تيرابايت من الطاقة. لا يلزم إجراء أي دورات إحماء أو تبريد، لذا يتم تقليل الفاقد الحراري الاحتياطي إلى أدنى حد ممكن.
- سليمة بيئياً لا داعي لحرق الوقود الأحفوري التقليدي، مما يؤدي إلى عملية نظيفة وغير ملوثة تساعد في حماية البيئة.
ما هو التسخين بالحث الحثي؟
التدفئة بالحث الحثي هي طريقة تسخين الأجسام التي تمتص الطاقة من مجال مغناطيسي متناوب، يتم توليدها بواسطة ملف حثي (محث).
هناك آليتان لامتصاص الطاقة:
- توليد تيارات دائرية (دوامة) متقاربة داخل الجسم والتي تسبب التسخين بسبب المقاومة الكهربائية لمادة الجسم
- التسخين التباطئي (للمواد المغناطيسية فقط!) بسبب احتكاك الأحجام الدقيقة المغناطيسية (المجالات)، التي تدور تبعًا لاتجاه المجال المغناطيسي الخارجي
مبدأ التسخين بالحث الحثي
سلسلة الظواهر:
- مصدر طاقة التسخين الحثي يوصل التيار (I1) إلى ملف الحث
- تولد تيارات الملف (لفات الأمبير) مجالاً مغناطيسيًا. تكون خطوط المجال مغلقة دائمًا (قانون الطبيعة!) وكل خط يدور حول مصدر التيار - لفات الملف وقطعة العمل
- يستحث المجال المغناطيسي المتناوب المتدفق عبر المقطع العرضي للجزء (المقترن بالجزء) جهدًا في الجزء
- يخلق الجهد المستحث تيارات دوامة (I2) في الجزء المتدفق في الاتجاه المعاكس لتيار الملف حيثما أمكن
- تولد التيارات الدوامية حرارة في الجزء
تدفق الطاقة في منشآت التدفئة الحثية
يغير التيار المتردد اتجاهه مرتين خلال كل دورة تردد. إذا كان التردد 1 كيلو هرتز، فإن التيار يغير اتجاهه 2000 مرة في الثانية.
ويعطي حاصل ضرب التيار والجهد قيمة الطاقة اللحظية (p = i x u)، والتي تتأرجح بين مصدر الطاقة والملف. يمكننا القول أن الطاقة يتم امتصاصها جزئيًا (الطاقة النشطة) وانعكاسها جزئيًا (الطاقة التفاعلية) بواسطة الملف. تُستخدم بطارية المكثف لتفريغ المولد من الطاقة التفاعلية. تستقبل المكثفات الطاقة التفاعلية من الملف وترسلها مرة أخرى إلى الملف داعمة التذبذبات.
تسمى الدائرة "دائرة "لفائف-محول-مكثفات-مكثفات" بالدائرة الرنانة أو دائرة الخزان.
