Wie funktioniert die Induktionssuszeptorheizung?
Ein Suszeptor wird verwendet für die Induktionserwärmung aus nicht leitenden Materialien wie Keramik und Polymeren. Der Suszeptor wird durch ein Induktionserwärmungssystem erwärmt, bei dem die Wärme durch Wärmeleitung auf das Werkstück übertragen wird. Suszeptoren werden häufig aus Siliziumkarbid, Molybdän, Graphit, rostfreiem Stahl und einer Reihe anderer leitfähiger Materialien hergestellt.
Bei der Suszeptor-Erwärmung nutzen wir die Induktion, um einen metallischen, leitfähigen Suszeptor zu erwärmen, der dann ein sekundäres Material entweder durch direkte Kontaktleitung oder durch Strahlung erwärmt.
Was ist die Induktionssuszeptor-Erwärmung?
Die Erwärmung von Suszeptoren durch Induktion wurde in großem Umfang für Verfahren eingesetzt, bei denen das zu erwärmende Material nicht elektrisch leitfähig ist oder sich nicht leicht gleichmäßig durch Induktion erwärmen lässt. Sowohl metallische als auch nichtmetallische Teile können indirekt mit Hilfe eines durch Induktion erwärmten Suszeptors erwärmt werden. Suszeptoren können in Kontakt mit dem zu erwärmenden Teil oder Material stehen oder von diesem getrennt sein. Bei Kontakt erfolgt die Erwärmung durch Wärmeleitung, bei Trennung durch Strahlung.
Der Begriff "Suszeptor" bezeichnet bei der Induktionserwärmung ein elektrisch leitfähiges Material, das zwischen der Induktionsheizspule und dem zu erwärmenden Material, z. B. einem Werkstück, einem Feststoff, einem Schlamm, einer Flüssigkeit, einem Gas oder einer Kombination der vorgenannten Materialien, angeordnet ist. In seiner einfachsten Form kann ein Induktionssuszeptor-Heizgerät aus einem Metallrohr bestehen, das zwischen der Spule und dem zu erwärmenden Material angeordnet ist. Ein solcher Suszeptor lässt sich leicht durch das von der Induktionsspule erzeugte elektromagnetische Feld erwärmen, so dass das Teil hauptsächlich durch Strahlung oder Leitung vom erwärmten Suszeptor erwärmt wird. Die Verwendung eines Suszeptors ist ein wirksames Mittel zur Erwärmung von nichtleitenden Materialien wie Keramik, Glas, Kunststoffen, Halbleitern, organischen und nichtorganischen Chemikalien, Lebensmitteln und Getränken, indem die Vorteile der Regelgenauigkeit, der Effizienz, des schnellen Hochlaufs und der Zuverlässigkeit eines Induktionserwärmungsgenerators/einer Induktionsstromversorgung genutzt werden. HLQ entwickelt und liefert Induktionssuszeptor-Heizgeräte von einfachen Rohren bis hin zu beheizten Förderern, Schnecken und anderen komplizierten Strukturen.
Suszeptoren können entworfen und eingesetzt werden, um Bereiche eines Teils zu schützen/abzuschirmen, die nicht einem Induktionsfeld ausgesetzt werden sollen, um so das erzielte Wärmemuster zu steuern. In einigen Fällen werden diese als Ablenkungen oder Abschirmungen bezeichnet. In solchen Fällen bedeckt der Suszeptor den Teil des Werkstücks, der elektromagnetisch abgeschirmt werden soll. Wenn ein Suszeptor das Teil nicht vollständig umschließt, erfolgt die Erwärmung gleichzeitig durch direkte Induktionserwärmung in den nicht abgeschirmten Bereichen sowie durch Strahlung und Leitung vom Suszeptor. In vielen Fällen werden Abschirmsuszeptoren aus wassergekühltem Kupfer hergestellt, wobei die abgeschirmten Bereiche des Teils überhaupt nicht erwärmt werden sollen.
Grundsätzlich ist die Suszeptorheizung mit einer induktive Heizquelle ist einfach eine Strahlungs- und/oder Leitungsheizung. Viele Merkmale machen ihn jedoch äußerst anpassungsfähig. Erstens wird der Suszeptor elektromagnetisch beheizt, was eine Beheizung durch Quarz, Glas oder andere magnetisch transparente Kammern zur Eindämmung und Kontrolle der Atmosphäre ermöglicht. Zweitens fungiert ein dünner Suszeptor als Strahlungsquelle, die bei Bedarf schnell erwärmt und abgekühlt werden kann, wodurch eine Wärmequelle entsteht, die die Temperatur sehr schnell ändern kann. Die Induktionserwärmung dieses Suszeptors ermöglicht eine höhere Zuverlässigkeit, da der Hochtemperatursuszeptor nicht an einen Hochstromleiter angeschlossen werden muss, um die für die Erwärmung erforderliche Energie zu übertragen. Der Suszeptor kann eine beliebige Größe haben. Bei Teilen mit komplexer Geometrie verbessert ein Suszeptor die Gleichmäßigkeit der Erwärmung im Vergleich zur direkten Induktionserwärmung. Mit Suszeptoren können sehr dünne Materialien wie Stahlbänder oder -drähte mit wirtschaftlicheren niedrigen und mittleren Magnetfeldfrequenzen auf hohe Temperaturen erwärmt werden. Bei der Auswahl eines Suszeptor-Erwärmungsdesigns spielen eine Reihe von Faktoren eine Rolle, darunter die Reaktivität mit der Umgebung, mit der der Suszeptor in Berührung kommt. Die Wahl des richtigen Materials führt zu einem zuverlässigen System, die Wahl des falschen Materials kann zu Verunreinigungen und geringer Zuverlässigkeit führen.
Anwendungen der Induktionssuszeptor-Erwärmung
Suszeptoren machen Induktionserwärmung anwendbar für die Erwärmung aller nichtmetallischen und metallischen Werkstoffe, wodurch die Induktionserwärmung zu einem wichtigen Werkzeug bei der Herstellung von Lebensmitteln und Getränken, Chemikalien, Elektronik, Glas, Kunststoffen, Gummi, Bauwesen, medizinischen Geräten und Industrieprodukten wird.
