1.导电性
感应加热仅适用于导电材料(金属)。为了加热塑料或任何其他非导电材料,我们首先通过加热一种导电金属来间接加热它们,这种金属被称为“感受器”,它将热量传递到非导电材料上,它应该直接连接到工件上。
2.磁性或非磁性的
磁性材料更容易加热,因为它们通过所谓的“滞后效应”(磁域的快速翻转,导致相当大的摩擦,导致金属内部产生加热)产生热量,以及“涡流电流”来产生热量。另一方面,磁性材料在加热到一定温度时会失去磁性特性,称为“居里点”。
居里点(温度)大约为700°C,如果加热超过这个温度,钢会失去磁性,由于“滞后”损失而不能加热。所有在700°C以上的钢加热将是由于单独的“涡电流”。
因此,感应加热系统将钢加热到700°C以上是一个挑战。合金钢可能有较低的曲线点。通过感应加热来有效地加热铜和铝也是一个挑战。两者都是非磁性的和非常好的电导体。
3.厚或薄
大约85%的加热效应发生在导电材料工件的表面(皮肤)上。随着距离表面距离的增加,加热强度减小。
零件越小或越薄,加热比大厚零件越快,特别是如果需要加热通过更大的零件。
交流电的频率与加热穿透的深度之间存在着关系。频率越高,工件中的加热温度就越浅。100至400kHz的频率会产生相对较高的能量热量,非常适合加热小部件或更大部件的表面(皮肤)。5到30kHz的频率被用于获得更长的加热周期,它已被证明是最有效的深度渗透,正如我们将在即将到来的表(1)中看到的那样。
磁性钢的最终温度700C | 所需频率 | 非磁性钢的最终温度1200C |
Ø毫米 | Hz | Ø毫米 |
27-75 | 50 | 150-500 |
8-35 | 500 | 60-250 |
6-25 | 1K | 40-175 |
3.5-14 | 3K | 25-100 |
2.5-10.5 | 5K | 20-85 |
2-8.5 | 10K | 14-60 |
1.5-5.5 | 20K | 10-40 |
0.7-3 | 60K | 5-22 |
0.5-2 | 100K | 4-17 |
0.2-1 | 500K | 1.8-8 |
表1:磁性和非磁性钢达到最高温度的近似频率取决于直径尺寸(距离金属表面的距离)。
4.电阻率如果两个相同尺寸的钢和铜片要用相同的感应加热过程来加热,我们会得到不同的结果。含碳的钢具有较高的电阻率。两者都能强烈地抵抗电流,因此,热量会迅速积聚。另一方面,铜、黄铜和铝的加热时间更长,这是因为它们的电流电阻率较低。非常热的钢比冷的钢更容易接受感应加热;因此,电阻率随温度的升高而增加,并有助于更快地加热金属。
感应加热系统中的磁场是通过电感器内的交流电流而发展起来的。因此,电感器的设计是整个系统的一个重要方面。为了为您的零件获得一个适当的加热模式和最大效率的感应加热电源,电感器必须设计良好,同时仍然允许零件很容易地插入和拆卸。
6.电源容量
必须确定需要转移到工件上的能量。这取决于被加热的材料的质量、比热和材料所需的温度的升高。我们还应该承认,由传导、对流和辐射造成的热量损失。
以上是6个使用感应加热时需要考虑的材料特性。更多关于感应加热的想换技术知识,请咨询青岛海越机电--中频高频电磁感应加热设备制造商。