Použití indukčního ohřevu při výrobě průmyslových zařízení

Indukční ohřev je metoda ohřevu vodivých materiálů, která získává na stále větší oblibě v průmyslových aplikacích. Ve srovnání s konvenčními metodami ohřevu zajišťuje indukční ohřev nejvyšší úroveň bezpečnosti zaměstnanců díky bezkontaktnímu provozu.

Technologie se rychle rozvíjí a na trhu se objevuje stále více řešení a zařízení, která ji využívají. Velká většina společností se pro toto řešení rozhoduje kvůli úsporám času a peněz spojeným s procesy ohřevu.

Co je indukční ohřev?

Indukční ohřev je metoda ohřevu vodivých materiálů, která se nejčastěji používá při výrobě a obrábění mechanických součástí nebo součástí průmyslových strojů. Tento proces zahrnuje umístění obrobku do blízkosti indukční cívky, kterou prochází střídavý elektrický proud. Jak proud protéká cívkou, v jeho poli se generuje střídavé magnetické pole, které iniciuje tvorbu vířivých proudů uvnitř obrobku. Na rozdíl od běžně používaných metod ohřevu se v případě indukce teplo nedodává zvenčí, ale generuje se v samotném pracovním zatížení. To přináší mnoho výhod pro výrobní procesy, spotřebu energie a pracovní podmínky.

Co získáme použitím indukčního ohřevu?

• Úspora energie a snížení emisí CO₂ díky krátkým dobám ohřevu;
• Všechny indukční procesy jsou snadno opakovatelné;
• Přesný ohřev výrazně snižuje zmetkovitost a přepracování;
• Možnost automatizace a integrace s jinými výrobními procesy;
• I ty největší indukční systémy zabírají relativně málo místa a jsou to nejmodernější zařízení;
• Indukční procesy se snadno používají;
• Každé řešení lze snadno vybrat a přizpůsobit jakékoli aplikaci.

Z čeho se skládá topný systém? Indukce?

Každý indukční topný systém se skládá z indukčního generátoru, pracovní stanice a indukční cívky. Dále lze v závislosti na aplikaci přidat periferní zařízení pro podporu provozu systému, včetně chladičů pro vodní chlazení cívek, pyrometrů pro měření teploty ohřevu a průmyslových regulátorů pro řízení provozu generátoru.
Indukční generátory jsou zodpovědné za převod elektřiny ze sítě na střídavý proud o specifické frekvenci. Výběrem vhodného výkonu a frekvenčního rozsahu generátoru můžeme upravit dobu ohřevu a hloubku pronikání tepla do tepelně zpracovávaného materiálu v závislosti na velikosti a hmotnosti pracovního prvku.

Pracovní stanice jsou součásti topného systému, ve kterých jsou umístěny indukční cívky. V závislosti na řešení může být pracovní stanice zabudována do generátoru nebo může fungovat jako samostatná součást zařízení pro usnadnění provozu. Ve většině případů chladicí voda také protéká pracovní stanicí a je poté směrována do topné cívky.

Samotná cívka je prvkem, který generuje teplo v obrobku. Výběrem velikosti, tvaru a konstrukce cívky můžeme dosáhnout různých typů ohřevu – od bodového ohřevu, přes povrchový ohřev až po objemový ohřev. Cívky se obvykle vyrábějí z mědi, protože měď velmi dobře vede elektřinu a použití chladicího systému může snížit nadměrné zahřívání takových cívek.

V jakých aplikacích se používá indukční ohřev?

Indukční ohřev se používá v mnoha ohřívacích procesech. Nejdůležitější z nich jsou:

• Pájení a pájení natvrdo;
• Ohřev, svařování a žíhání;
• Smršťovací spojování;
• Popouštění, kalení, kalení a vypalování;
• Tavení a tvarování za tepla;
• Kování za tepla;
• Tvarování svorníků;
• Těsnění;
• Výroba;
• Povrchová úprava;
• Smaltování;
• Zkoušení materiálů.

Kromě výše uvedených aplikací se indukční ohřev používá v technicky pokročilých aplikacích, které vyžadují splnění specifických norem a udržování vysoké hygieny, např. lékařské aplikace (technologie nanočástic), chemický průmysl atd.