Che cos'è il processo di trattamento termico a induzione?
Riscaldamento a induzione è un processo di trattamento termico che consente un riscaldamento molto mirato dei metalli mediante induzione elettromagnetica. Il processo si basa su correnti elettriche indotte all'interno del materiale per produrre calore ed è il metodo preferito per incollare, indurire o ammorbidire metalli o altri materiali conduttivi. Nei moderni processi produttivi, questa forma di trattamento termico offre una combinazione vantaggiosa di velocità, coerenza e controllo. Sebbene i principi di base siano ben noti, i moderni progressi della tecnologia allo stato solido hanno reso il processo notevolmente semplice, un metodo di riscaldamento economicamente vantaggioso per le applicazioni che prevedono la giunzione, il trattamento, il riscaldamento e il collaudo dei materiali. 
Il trattamento termico a induzione, grazie all'uso altamente controllabile di una bobina riscaldata elettricamente, consente di selezionare le migliori caratteristiche fisiche non solo per ogni parte metallica, ma anche per ogni sezione di quella parte metallica. La tempra a induzione può conferire una durata superiore ai perni dei cuscinetti e alle sezioni degli alberi senza sacrificare la duttilità necessaria per gestire i carichi d'urto e le vibrazioni. È possibile temprare le superfici interne dei cuscinetti e le sedi delle valvole in parti complesse senza creare problemi di distorsione. Ciò significa che è possibile temprare o ricuocere aree specifiche per ottenere durata e duttilità nei modi più adatti alle proprie esigenze.
Vantaggi dei servizi di trattamento termico a induzione
- Trattamento termico mirato La tempra superficiale mantiene la duttilità originale dell'anima e al contempo indurisce un'area ad alta usura del pezzo. L'area temprata è controllata con precisione in termini di profondità, larghezza, posizione e durezza.
- Consistenza ottimizzata Elimina le incongruenze e i problemi di qualità associati al riscaldamento a fiamma libera, a torcia e ad altri metodi. Una volta che il sistema è stato calibrato e impostato correttamente, non ci sono congetture o variazioni; il modello di riscaldamento è ripetibile e coerente. Con i moderni sistemi a stato solido, il controllo preciso della temperatura garantisce risultati uniformi.
- Produttività massimizzata I ritmi di produzione possono essere massimizzati perché il calore viene sviluppato direttamente e istantaneamente (>2000º F. in < 1 secondo) all'interno del pezzo. L'avvio è praticamente istantaneo; non è necessario alcun ciclo di riscaldamento o raffreddamento.
- Miglioramento della qualità dei prodotti I pezzi non entrano mai in contatto diretto con una fiamma o un altro elemento riscaldante; il calore viene indotto all'interno del pezzo stesso dalla corrente elettrica alternata. Di conseguenza, le deformazioni, le distorsioni e gli scarti dei prodotti sono ridotti al minimo.
- Consumo energetico ridotto Stanchi dell'aumento delle bollette? Questo processo ad alta efficienza energetica converte fino a 90% dell'energia spesa in calore utile; i forni batch hanno generalmente un'efficienza energetica di soli 45%. Non sono necessari cicli di riscaldamento o raffreddamento, quindi le perdite di calore in stand-by sono ridotte al minimo.
- Ecocompatibile La combustione di combustibili fossili tradizionali non è necessaria, e il risultato è un processo pulito e non inquinante che contribuisce a proteggere l'ambiente.
Che cos'è il riscaldamento a induzione?
Riscaldamento a induzione è un metodo di riscaldamento senza contatto di corpi che assorbono energia da un campo magnetico alternato, generato da una bobina di induzione (induttore).
Esistono due meccanismi di assorbimento dell'energia:
- generazione di correnti indotte all'interno del corpo che provocano un riscaldamento dovuto alla resistenza elettrica del materiale del corpo stesso
- riscaldamento per isteresi (SOLO per i materiali magnetici!) dovuto all'attrito di micro volumi magnetici (domini), che ruotano seguendo l'orientamento del campo magnetico esterno
Principio del riscaldamento a induzione
Catena di fenomeni:
- Alimentazione del riscaldamento a induzione eroga corrente (I1) alla bobina di induzione
- Le correnti della bobina (ampere-giri) generano un campo magnetico. Le linee di campo sono sempre chiuse (legge di natura!) e ogni linea gira intorno alla sorgente di corrente - le spire della bobina e il pezzo in lavorazione.
- Il campo magnetico alternato che attraversa la sezione trasversale del pezzo (accoppiato al pezzo) induce una tensione nel pezzo stesso.
- La tensione indotta crea correnti parassite (I2) nella parte che fluiscono in direzione opposta alla corrente della bobina, ove possibile.
- Le correnti parassite generano calore nel pezzo
Flusso di potenza negli impianti di riscaldamento a induzione
La corrente alternata cambia direzione due volte durante ogni ciclo di frequenza. Se la frequenza è di 1 kHz, la corrente cambia direzione 2000 volte in un secondo.
Il prodotto di corrente e tensione fornisce il valore della potenza istantanea (p = i x u), che oscilla tra l'alimentatore e la bobina. Si può dire che la potenza viene in parte assorbita (potenza attiva) e in parte riflessa (potenza reattiva) dalla bobina. La batteria di condensatori viene utilizzata per scaricare il generatore dalla potenza reattiva. I condensatori ricevono la potenza reattiva dalla bobina e la rimandano alla bobina sostenendo le oscillazioni.
Un circuito "bobina-trasformatore-condensatori" è chiamato circuito risonante o circuito serbatoio.
