¿Qué es el Calentamiento por Inducción y cómo Funciona?
El calentamiento por inducción es un proceso en el que el material conductor de la electricidad se calienta cuando se coloca dentro de un campo magnético dinámico sin tocar el inductor. Se trata de un proceso de calentamiento sencillo y rentable que proporciona un calor rápido y constante en comparación con otros procesos de calentamiento convencionales utilizados para precalentar y aliviar la tensión de las soldaduras. El calor se genera mediante la circulación de la corriente eléctrica al situarse en el campo magnético (inducción electromagnética). Para desarrollar el calor, la resistencia del material debe ser baja (metales) y la tensión debe ser alta. Por ejemplo, los metales de alta resistencia, como el hierro, se calentarán mucho más rápido que los de baja resistencia, como el cobre.
El calor se genera a través de las pérdidas de resistencia y de histéresis cuando fluye la corriente eléctrica inducida. Las pérdidas por histéresis se producen principalmente en los materiales ferromagnéticos cuando se magnetizan y desmagnetizan.
El calentamiento por inducción se utiliza sobre todo en los procesos industriales cuando los fabricantes quieren cambiar las propiedades físicas de los metales (unión, endurecimiento y ablandamiento). Durante el proceso de calentamiento por inducción, no hay emisiones residuales de combustión porque los metales no se calientan con fuego y humo. Además, la tasa de transferencia de calor está regulada y es constante durante el proceso, con una pérdida de calor mínima. A diferencia de los procesos de calentamiento tradicionales (llama, calentamiento por resistencia...), el calentamiento por inducción es fácil de poner en marcha, tiene un tiempo de calentamiento rápido, es más seguro, y también es más eficiente, preciso y constante.
¿Cómo funciona el calentamiento por inducción?
En el párrafo anterior hemos hablado de lo que es el calentamiento por inducción, ahora vamos a hablar de cómo funciona el calentamiento por inducción. Cuando la corriente eléctrica fluye a través de un conductor de cobre, produce un campo magnético alrededor del conductor. La dirección del campo eléctrico depende de la dirección de la corriente eléctrica utilizando la regla de la mano derecha.
Cuanto más corriente pase por el conductor, mayor y más fuerte será el campo magnético alrededor del mismo. Cuando el flujo de corriente eléctrica en el conductor se cambia a la dirección opuesta, también cambia el campo magnético. El paso de un campo magnético alterno a través de un material conductor genera corrientes eléctricas localizadas dentro del metal. Las corrientes eléctricas generadas se denominan corrientes de Foucault. Cuanto más fuerte es el campo magnético, más corrientes de Foucault se generan.
Los metales tienen una cierta resistencia eléctrica, y las corrientes de Foucault circulan contra la resistencia del metal, lo que hace que los metales se calienten. Este proceso se denomina calentamiento Joule, y es el responsable de la generación de la mayor parte del calor.
La resistencia eléctrica del material conductor que se calienta, juega un papel importante en el calor que se genera. Por ejemplo, los metales con un valor de resistencia bajo requieren más corrientes de Foucault para calentarse que los metales con un valor de resistencia alto. Al calentar materiales ferrosos, hay que tener en cuenta las pérdidas por histéresis. Esto ocurre debido a la resistencia del material a un campo magnético cambiante. Las pérdidas por histéresis generan menos calor que el calentamiento Joule, pero siguen contribuyendo significativamente al calor total dentro del material.
Además, las propiedades magnéticas del material conductor que se calienta desempeñan un papel importante en la cantidad de calor que se genera. Por ejemplo, los materiales magnéticos, como el hierro, generan más calor debido a las pérdidas por histéresis, mientras que los materiales no magnéticos, como el cobre o el aluminio, no generan calor debido a la histéresis.
Las corrientes de Foucault producen calor en la superficie de la pieza que está directamente junto a la bobina de calentamiento. La profundidad del calentamiento viene determinada por la rapidez con la que el campo alterno atraviesa el material. El resto del grosor de la pieza se calienta por conducción desde la pieza.
Componentes de Calentadores de Inducción
Un calentador de inducción consta de 4 partes principales:
- Bobina de calentamiento por inducción
- Pieza de trabajo
- Fuente de alimentación
- Circuito de componentes
En nuestra página web hay disponibles diferentes calentadores de inducción:
- Calentadores de Inducción Portátiles
- Calentadores Estilo Yugo
- Calentadores Manuales de Precisión
- Generadores de Calor por Inducción
Además, puede revisar nuestro Canal de Youtube para ver cómo funcionan y se aplican los distintos calentadores de inducción.
HISTORIA DE LOS CALENTADORES DE INDUCCIÓN
Michael Faraday fue el primero en descubrir el calentamiento por inducción en 1831, utilizando una pila y dos cables de cobre envueltos en alrededor de un núcleo de hierro. Sin embargo, la primera vez que se aplicó con éxito fue unos 100 años después, en el año 1927 en Inglaterra, donde EFCO instaló el primer sistema de fusión por inducción. Con la necesidad de un proceso fiable y rápido para fabricar metales para piezas de motores durante la segunda guerra mundial, la tecnología del calentamiento por inducción avanzó rápidamente. A medida que la atención se desplazó hacia la fabricación ajustada y la mejora del control de calidad, la tecnología del calentamiento por inducción se redescubrió con el desarrollo de las fuentes de alimentación de inducción controlada.
No dude en ponerse en contacto con nosotros si tiene alguna pregunta, necesita más información o si está interesado en comprar un calentador de inducción.
HVH Industrial es un distribuidor autorizado de BEGA Special Tools y Simatec. Trabajamos estrechamente con sus equipos de ingeniería para proporcionar un servicio y soporte al cliente superior.
