Comment concevoir un serpentin de chauffage par induction
C'est à l'intérieur de la bobine ou de l'inducteur de chauffage par induction que se développe le champ magnétique variable nécessaire au chauffage par induction, grâce au flux de courant alternatif.
La conception de la bobine de chauffage par induction/de l'inducteur est donc l'un des aspects les plus importants de l'ensemble de la machine de chauffage par induction. Un inducteur bien conçu fournit le modèle de chauffage approprié pour votre pièce et maximise l'efficacité de l'alimentation électrique du chauffage par induction, tout en permettant une insertion et un retrait aisés de la pièce.
Il n'est pas nécessaire que la bobine d'induction/le conducteur ait la forme d'une hélice. Avec une conception appropriée, il est possible de chauffer des matériaux conducteurs de n'importe quelle taille et de n'importe quelle forme, et également de ne chauffer que la partie du matériau nécessaire. Il est même possible de chauffer différentes zones de la pièce à la même température ou à des températures différentes en concevant correctement la géométrie de l'inducteur. L'uniformité de la température à l'intérieur de la pièce est obtenue grâce à une conception correcte de l'inducteur. L'uniformité la plus efficace peut être obtenue dans les pièces rondes. En raison de la nature de la circulation du courant électrique, les pièces présentant des arêtes vives peuvent chauffer préférentiellement dans ces zones si la conception de l'inducteur n'est pas appropriée.
Efficacité de l'accouplement
Il existe une relation proportionnelle entre l'intensité du courant et la distance entre l'inducteur et la pièce. Le fait de placer la pièce à proximité de l'inducteur augmente le flux de courant et la quantité de chaleur induite dans la pièce. Cette relation est appelée efficacité de couplage de l'inducteur.
Construction de base
Les bobines et inducteurs de chauffage par induction sont souvent constitués de tubes de cuivre - un très bon conducteur de chaleur et d'électricité - d'un diamètre de 1/8″ à 3/16″ ; des bobines de cuivre plus grandes sont fabriquées pour des applications telles que le chauffage de bandes de métal et de tuyaux. Les inducteurs sont généralement refroidis par circulation d'eau et sont le plus souvent fabriqués sur mesure pour s'adapter à la forme et à la taille de la pièce à chauffer. Les inducteurs peuvent donc avoir une ou plusieurs spires, avoir une forme hélicoïdale, ronde ou carrée, ou être conçus comme internes (partie à l'intérieur de l'inducteur) ou externes (partie adjacente à l'inducteur).
Homment fonctionnent les bobines de chauffage par induction
L'efficacité du chauffage d'une pièce est déterminée par la bobine d'induction. Les bobines d'induction sont des conducteurs en cuivre refroidis à l'eau, fabriqués à partir d'un tube en cuivre qui prend facilement la forme de la bobine pour le processus de chauffage par induction. Les bobines de chauffage par induction ne chauffent pas lorsqu'elles sont traversées par de l'eau.
La complexité des bobines de travail varie d'une bobine usinée avec précision dans du cuivre massif et brasée à une simple bobine à solénoïde ou hélicoïdale (composée d'un certain nombre de tours de tube de cuivre enroulés autour d'un mandrin).
En produisant un champ électromagnétique alternatif dû au courant alternatif qui les traverse, les bobines transfèrent l'énergie de la source d'alimentation à la pièce à usiner. Le champ électromagnétique alternatif (CEM) de la bobine crée un courant induit (courant de Foucault) dans la pièce, qui génère des échauffements dus aux pertes R au carré (pertes dans le noyau).
L'intensité de la force électromotrice de la bobine est en corrélation avec le courant dans la pièce à usiner. Ce transfert d'énergie est connu sous le nom d'effet de courant de Foucault ou d'effet transformateur.
