O que é o processo de superfície de tratamento térmico por indução?
Aquecimento por indução é um processo de tratamento térmico que permite um aquecimento muito específico de metais por indução electromagnética. O processo baseia-se em correntes eléctricas induzidas no interior do material para produzir calor e é o método preferido para ligar, endurecer ou amolecer metais ou outros materiais condutores. Nos processos de fabrico modernos, esta forma de tratamento térmico oferece uma combinação vantajosa de velocidade, consistência e controlo. Embora os princípios básicos sejam bem conhecidos, os avanços modernos na tecnologia de estado sólido tornaram o processo notavelmente simples, um método de aquecimento económico para aplicações que envolvem a união, o tratamento, o aquecimento e o ensaio de materiais. 
O tratamento térmico por indução, através da utilização altamente controlável de uma bobina aquecida eletricamente, permite-lhe selecionar as melhores caraterísticas físicas não só para cada peça metálica, mas também para cada secção dessa peça metálica. O endurecimento por indução pode conferir uma durabilidade superior aos munhões dos rolamentos e às secções dos eixos sem sacrificar a ductilidade necessária para suportar cargas de choque e vibração. É possível endurecer superfícies internas de rolamentos e assentos de válvulas em peças complexas sem criar problemas de distorção. Isto significa que é possível endurecer ou recozer áreas específicas para obter durabilidade e ductilidade da forma que melhor sirva as suas necessidades.
Benefícios dos serviços de tratamento térmico por indução
- Tratamento térmico focalizado O endurecimento da superfície mantém a ductilidade original do núcleo enquanto endurece uma área de elevado desgaste da peça. A área endurecida é controlada com precisão no que respeita à profundidade, largura, localização e dureza da caixa.
- Consistência optimizada Elimina as inconsistências e os problemas de qualidade associados à chama aberta, ao aquecimento por maçarico e a outros métodos. Uma vez que o sistema esteja corretamente calibrado e configurado, não há trabalho de adivinhação ou variação; o padrão de aquecimento é repetível e consistente. Com os modernos sistemas de estado sólido, o controlo preciso da temperatura proporciona resultados uniformes.
- Produtividade maximizada As taxas de produção podem ser maximizadas porque o calor é desenvolvido direta e instantaneamente (>2000º F. em <1 segundo) no interior da peça. O arranque é praticamente instantâneo; não é necessário qualquer ciclo de aquecimento ou arrefecimento.
- Melhoria da qualidade do produto As peças nunca entram em contacto direto com uma chama ou outro elemento de aquecimento; o calor é induzido dentro da própria peça por corrente eléctrica alternada. Como resultado, o empeno do produto, a distorção e as taxas de rejeição são minimizadas.
- Redução do consumo de energia Cansado do aumento das facturas de serviços públicos? Este processo de eficiência energética única converte até 90% da energia gasta em calor útil; os fornos descontínuos são geralmente apenas 45% de eficiência energética. Não são necessários ciclos de aquecimento ou arrefecimento, pelo que as perdas de calor em stand-by são reduzidas ao mínimo.
- Ambientalmente correto A queima de combustíveis fósseis tradicionais é desnecessária, resultando num processo limpo e não poluente que ajudará a proteger o ambiente.
O que é o aquecimento por indução?
Aquecimento por indução é um método de aquecimento de corpos sem contacto, que absorvem energia de um campo magnético alternado, gerado por uma bobina de indução (indutor).
Existem dois mecanismos de absorção de energia:
- geração de correntes de circuito fechado no interior do corpo, que provocam aquecimento devido à resistência eléctrica do material do corpo
- aquecimento por histerese (APENAS para materiais magnéticos!) devido à fricção de microvolumes magnéticos (domínios), que rodam de acordo com a orientação do campo magnético externo
Princípio do aquecimento por indução
Cadeia de fenómenos:
- Fonte de alimentação do aquecimento por indução fornece corrente (I1) à bobina de indução
- As correntes das bobinas (amperes-voltas) geram um campo magnético. As linhas de campo são sempre fechadas (lei da natureza!) e cada linha contorna a fonte de corrente - espiras da bobina e peça de trabalho
- O campo magnético alternado que flui através da secção transversal da peça (acoplado à peça) induz tensão na peça
- A tensão induzida cria correntes de Foucault (I2) na peça que flui na direção oposta à corrente da bobina, sempre que possível
- As correntes de Foucault geram calor na peça
Fluxo de energia em instalações de aquecimento por indução
A corrente alternada muda de direção duas vezes durante cada ciclo de frequência. Se a frequência for 1kHz, a corrente muda de direção 2000 vezes num segundo.
O produto da corrente e da tensão dá o valor da potência instantânea (p = i x u), que oscila entre a fonte de alimentação e a bobina. Podemos dizer que a potência está a ser parcialmente absorvida (Potência Ativa) e parcialmente reflectida (Potência Reactiva) pela bobina. A bateria de condensadores é utilizada para descarregar o gerador da potência reactiva. Os condensadores recebem a energia reactiva da bobina e enviam-na de volta para a bobina, suportando as oscilações.
Um circuito "bobina-transformador-capacitores" é chamado de Circuito Ressonante ou Circuito Tanque.
