誘導加熱は、金属やその他の導電性材料の接着、硬化、軟化に使用される非接触プロセスです。
電磁誘導とジュール効果によって熱を発生させます。
このプロセスでは、交流（AC）電源を使用して誘導加熱コイルに電流を供給します。
コイルはその後、交番磁場を発生させる。
この磁場内に導電性材料を置くと、材料に渦電流が誘導される。
金属の抵抗率に逆らって流れるこの渦電流は、ジュール効果によって熱を発生させる。
これが材料の温度上昇につながる。
電磁誘導
電磁誘導の原理は、誘導加熱プロセスの中心です。
導電性材料が可変磁場にさらされると、電流が誘導されます。
渦電流として知られるこれらの誘導電流は、導電性材料内を循環します。
これらの電流の大きさは、磁場の強さ、材料の電気伝導率、交流の周波数によって決まる。
ジュール加熱
誘導加熱に関わる2つ目の重要な原理は、抵抗加熱としても知られるジュール加熱です。
渦電流が導電性材料に誘導されると、材料固有の抵抗率による抵抗に遭遇します。
これらの電流が流れると、熱の形でエネルギーが放散され、材料の温度が上昇する。
この電気エネルギーから熱エネルギーへの変換は、ジュールの第一法則によって支配されている。
ジュールの第一法則は、導体において単位時間当たりに発生する熱は、導体の電気抵抗と電流の二乗に比例することを述べている。
応用と制御
誘導加熱は、そのスピード、一貫性、制御性により、製造工程で特に有用である。
周波数や振幅などの交流電流のパラメーターを調整することで、加熱プロセスを正確に制御することができます。
この制御により、材料を溶融状態に維持することも、凝固を制御することもできる。
このため誘導加熱は、さまざまな産業用途で多用途かつ効率的な方法となっている。
これらの用途には、金属の硬化、溶解、接合などが含まれます。
要約すると、誘導加熱は電磁誘導とジュール加熱の基本原理に基づいて作動します。
誘導加熱は、導電性材料を加熱するための、制御された効率的で非接触の方法を提供します。
この技術は、特にソリッドステート電源の開発によって、数十年にわたって改良されてきました。
この改良により、精度が向上し、幅広い製造工程に適用できるようになりました。
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