Hoe werkt inductie-susceptorverwarming?
Een susceptor wordt gebruikt voor de inductieverwarming van niet-geleidende materialen zoals keramiek en polymeren. De susceptor wordt verwarmd door een inductieverwarmingssysteem, waarbij warmte door geleiding wordt overgebracht op het werkmateriaal. Susceptoren worden vaak gemaakt van siliciumcarbide, molybdeen, grafiet, roestvrij staal en een aantal andere geleidende materialen.
Bij susceptorverwarming gebruiken we inductie om een metalen geleidende susceptor te verwarmen, die vervolgens een secundair materiaal verwarmt via directe contactgeleiding of straling.
Wat is inductie-susceptorverwarming?
Susceptorverwarming door inductie is op grote schaal toegepast in processen waarbij het te verwarmen materiaal niet elektrisch geleidend is of niet gemakkelijk gelijkmatig kan worden verwarmd met inductieverwarming. Zowel metalen als niet-metalen onderdelen kunnen indirect worden verwarmd met behulp van een susceptor die door inductie wordt verwarmd. Susceptoren kunnen in contact staan met het te verhitten onderdeel of materiaal of er juist van gescheiden zijn. Wanneer ze in contact staan met het te verhitten onderdeel of materiaal, gebeurt de verhitting via geleiding, wanneer ze van het te verhitten onderdeel of materiaal gescheiden zijn, gebeurt de verhitting via straling.
De term 'susceptor', zoals gebruikt bij inductieverwarming, duidt een elektrisch geleidend materiaal aan dat tussen de inductieverwarmingsspoel en het te verwarmen materiaal wordt geplaatst, zoals een werkstuk, een vaste stof, een slurry, een vloeistof, een gas of een combinatie hiervan. In zijn eenvoudigste vorm kan een inductie susceptorverwarming een metalen buis zijn die tussen de spoel en het te verwarmen materiaal wordt geplaatst. Een dergelijke susceptor wordt gemakkelijk verwarmd door het elektromagnetische veld dat door de inductiespoel wordt opgewekt, zodat het onderdeel voornamelijk door straling of geleiding van de verwarmde susceptor wordt verwarmd. Het gebruik van een susceptor biedt een effectieve manier voor het verhitten van niet-geleidende materialen zoals keramiek, glas, kunststoffen, halfgeleiders, organische en niet-organische chemicaliën, voedingsmiddelen en dranken door gebruik te maken van de voordelen van nauwkeurige regeling, efficiëntie, snelle opstart en betrouwbaarheid van het gebruik van een inductieverhittingsgenerator/voeding. HLQ ontwerpt en levert inductie susceptor verwarmingsapparatuur Van eenvoudige buizen tot verwarmde transportbanden, vijzels en andere ingewikkelde structuren.
Susceptoren kunnen worden ontworpen en gebruikt om delen van een onderdeel die niet aan een inductieveld worden blootgesteld te beschermen/af te schermen en zo het verkregen warmtepatroon te regelen. In sommige gevallen worden dit omleiders of schilden genoemd. In dergelijke gevallen bedekt de susceptor het deel van het onderdeel dat elektromagnetisch wordt afgeschermd. Als een susceptor het onderdeel niet volledig omsluit, vindt gelijktijdige verwarming plaats door directe inductieverwarming in de niet-afgeschermde zones en door straling en geleiding vanuit de susceptor. In veel gevallen worden afschermende susceptoren gemaakt van watergekoeld koper waarbij de afgeschermde zones van het onderdeel helemaal niet verwarmd worden.
In principe is susceptorverwarming met behulp van een inductieverwarmingsbron is eenvoudigweg straling en/of geleiding. Er zijn echter veel eigenschappen die het systeem zeer flexibel maken. Ten eerste wordt de susceptor elektromagnetisch verwarmd, waardoor verwarming door kwarts, glas of andere magnetisch transparante kamers mogelijk is om de atmosfeer te beheersen en te controleren. Ten tweede fungeert een dunne susceptor als stralingsbron die desgewenst snel kan worden verwarmd en afgekoeld, waardoor een warmtebron ontstaat die zeer snel van temperatuur kan veranderen. Inductieverwarming van die susceptor zorgt voor een hogere betrouwbaarheid omdat de hoge-temperatuur susceptor niet verbonden hoeft te zijn met een sterkstroomgeleider om de energie te leveren die nodig is voor verwarming. De susceptor kan elke grootte hebben. Bij onderdelen met een complexe geometrie verbetert een susceptor de gelijkmatigheid van de verwarming in vergelijking met directe inductieverwarming. Met susceptoren kunnen zeer dunne materialen zoals stalen strips of draden tot hoge temperaturen worden verwarmd met behulp van voordeliger lage en middelhoge magnetische veldfrequenties. Bij het ontwerp van een susceptorverwarming spelen een aantal factoren een rol bij de keuze van het juiste susceptormateriaal, zoals de reactiviteit met de omgeving waarmee de susceptor in contact komt. Het kiezen van het juiste materiaal leidt tot een betrouwbaar systeem, het kiezen van de verkeerde materialen kan leiden tot vervuiling en een lage betrouwbaarheid.
Inductie Susceptor Verwarmingstoepassingen
Susceptoren maken inductieverwarming toepasbaar voor het verhitten van alle niet-metalen en metalen materialen, waardoor inductieverhitting een belangrijk hulpmiddel wordt bij de productie van voedingsmiddelen en dranken, chemicaliën, elektronica, glas, kunststoffen, rubber, bouw, medische consumptiegoederen en industriële producten.
