¿Cómo funciona la calefacción por inducción?
Se utiliza un susceptor para el calentamiento por inducción de materiales no conductores, como la cerámica y los polímeros. El susceptor se calienta mediante un sistema de calentamiento por inducción, en el que la conducción transfiere el calor al material de trabajo. Los susceptores suelen estar hechos de carburo de silicio, molibdeno, grafito, aceros inoxidables y otros materiales conductores.
Con el calentamiento por susceptor, utilizamos la inducción para calentar un susceptor metálico conductor, que a su vez calienta un material secundario por conducción directa por contacto o por radiación.
¿Qué es el calentamiento por inducción?
El calentamiento de susceptores por inducción se ha aplicado ampliamente a procesos en los que el material a calentar no es conductor de la electricidad o no se calienta fácilmente de manera uniforme con el calentamiento por inducción. Tanto las piezas metálicas como las no metálicas pueden calentarse indirectamente con el uso de un susceptor, calentado por inducción. Los susceptores pueden estar en contacto o separados de la pieza o material a calentar. Cuando están en contacto, el calentamiento se produce por conducción; cuando están separados, por radiación.
El término "susceptor", tal como se utiliza en el calentamiento por inducción, designa un material conductor de la electricidad colocado entre la bobina de calentamiento por inducción y el material que se va a calentar, como una pieza de trabajo, ya sea un sólido, una pasta, un líquido, un gas o alguna combinación de los anteriores. En su forma más simple, un calefactor por inducción puede ser un tubo metálico interpuesto entre la bobina y el material a calentar. Dicho susceptor se calienta fácilmente por el campo electromagnético establecido por la bobina de inducción, de modo que la pieza se calienta principalmente por radiación o conducción desde el susceptor calentado. El uso de un susceptor proporciona un medio eficaz para calentar materiales no conductores como cerámica, vidrio, plásticos, semiconductores, productos químicos orgánicos y no orgánicos, alimentos y bebidas, aprovechando la precisión de control, la eficiencia, la rápida aceleración y las ventajas de fiabilidad del uso de un generador de calentamiento por inducción / fuente de alimentación. HLQ diseña y suministra equipo de calentamiento por inducción desde simples tubos hasta transportadores calefactados, sinfines y otras estructuras complicadas.
Los susceptores pueden diseñarse y emplearse para proteger/blindar zonas de una pieza que no deben someterse a un campo de inducción, controlando así el patrón de calor obtenido. En algunos casos, se denominan desviadores o escudos. En tales casos, el susceptor cubre la parte de la pieza protegiéndola electromagnéticamente. Si un susceptor no rodea completamente la pieza, el calentamiento se producirá simultáneamente por calentamiento por inducción directa en las zonas no apantalladas, así como por radiación y conducción desde el susceptor. En muchos casos, los susceptores de apantallamiento se construyen con cobre refrigerado por agua, y las zonas apantalladas de la pieza no se calientan en absoluto.
Fundamentalmente, el calentamiento del susceptor mediante un fuente de calor por inducción es simplemente el calentamiento por radiación y/o conducción. Sin embargo, muchas características lo hacen muy adaptable. En primer lugar, el susceptor se calienta electromagnéticamente, lo que permite el calentamiento a través de cámaras de cuarzo, vidrio u otras cámaras magnéticamente transparentes para la contención y el control de la atmósfera. En segundo lugar, un susceptor delgado actúa como una fuente de radiación que puede calentarse y enfriarse rápidamente si se desea, creando una fuente de calor que puede cambiar de temperatura con gran rapidez. El calentamiento por inducción de ese susceptor permite una mayor fiabilidad debido a que el susceptor de alta temperatura no tiene que estar conectado a un conductor de alta corriente para impartir la energía necesaria para el calentamiento. El susceptor puede ser de cualquier tamaño. En piezas de geometría compleja, un susceptor mejora la uniformidad del calentamiento, en comparación con el calentamiento por inducción directa. Los susceptores permiten calentar materiales muy finos, como tiras o alambres de acero, a temperaturas elevadas utilizando frecuencias de campo magnético bajas y medias más económicas. Al considerar un diseño de calentamiento por susceptor, hay una serie de factores que intervienen en la selección del material de susceptor adecuado, entre ellos la reactividad con el entorno con el que está en contacto el susceptor. La elección del material adecuado conduce a un sistema fiable, mientras que la elección de materiales inadecuados puede provocar contaminación y un rendimiento poco fiable.
Aplicaciones de calentamiento de susceptores de inducción
Los susceptores hacen calentamiento por inducción aplicable para calentar todos los materiales metálicos y no metálicos, lo que permite que el calentamiento por inducción se convierta en una herramienta importante en la producción de alimentos y bebidas, productos químicos, electrónicos, vidrio, plásticos, caucho, construcción, productos médicos de consumo y productos industriales.
