誘導加熱は、主に金属や導電性材料に用いられるプロセスである。
誘導渦電流によって、また磁性材料ではヒステリシス効果によって熱が発生する。
加熱の効率は、材料の導電率、抵抗率、サイズに依存する。
抵抗率が高く、サイズが小さいほど、短時間で加熱することができる。
使用する交流電流の周波数も、加熱の浸透深さに影響する。
周波数が高いほど加熱は浅くなります。
誘導加熱に使用できる材料は？知っておくべき5つのポイント
1.金属と導電性材料
誘導渦電流によって熱を発生させることができるため、これらの材料は誘導加熱に最適です。
鋼鉄、鉄、およびそれらの合金のような金属は、その磁気特性により一般的に使用されます。
これらの特性は、渦電流とヒステリシスの両方を通して加熱を促進します。
2.磁性材料
金属に加えて、磁性材料は誘導加熱に特に適しています。
これらは渦電流加熱とヒステリシス加熱の両方を経験します。
ヒステリシス加熱は、材料中の磁区が磁場と整列する摩擦によって発生します。
これにより熱が発生する。
3.抵抗率の高い材料
誘導加熱では、抵抗率の高い材料ほど早く加熱されます。
これは、ジュールの法則に従い、誘導電流の流れに対する抵抗がより多くの熱を発生させるからである。
4.誘導加熱の応用
溶接と接合
誘導加熱は、金属や、場合によっては強磁性セラミックを添加したプラスチックの溶接に使用される。
また、ろう付けやはんだ付けのようなプロセスにも使用される。
表面硬化
金属部品の表面を特定の温度まで加熱し、急冷する一般的な用途です。
これにより表面は硬化し、中心部は影響を受けなくなる。
これは、特定の炭素含有量を持つ鋼に特に有効である。
溶解と合金化
誘導加熱は、金属の溶解や合金の製造に効果的です。
真空誘導溶解のような制御された環境では特に有効です。
工業用および家庭用
厨房で使用されるIHコンロや、ボトルや医薬品のキャップシールのような工程では、誘導加熱が利用されています。
また、半導体産業では、シリコンやその他の半導体を加熱するために使用されている。
5.誘導加熱に影響を与える要因
材料特性
材料の導電率と抵抗率は加熱速度に大きく影響します。
磁気特性も、特にヒステリシスによって加熱を促進する上で重要な役割を果たします。
電流の周波数
誘導コイルに使用される交流電流の周波数は、加熱の浸透深さを決定します。
周波数が高いほど局所的な加熱につながり、表面処理に有益です。
材料の形状とサイズ
小さくて薄い材料は、大きくて厚い材料よりも早く加熱されます。
インダクタの設計も、効果的な加熱のために材料を容易に収容する必要があります。
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