¿Qué es un Equipo de Calentamiento por Inducción de Alta Frecuencia?
Un equipo de calentamiento por inducción de alta frecuencia es un tipo de sistema de suministro de calor que utiliza un oscilador de alta frecuencia como fuente de energía, basado en el principio del calentamiento por inducción.
Generalmente, se trata de un sistema de calentamiento directo de metales, pero también es posible calentar otros materiales a través del metal.
Usos de los Equipos de Calentamiento Inducción de Alta Frecuencia
En comparación con los sistemas de calentamiento convencionales, como los hornos de gas y los hornos eléctricos, los sistemas de calentamiento de alta frecuencia pueden hacerse más pequeños, por lo que son adecuados para situaciones en las que se requiere ahorrar espacio.
El método de calentamiento consistente en aplicar una corriente eléctrica al propio metal hace que apenas se produzcan subproductos como incrustaciones, lo que convierte al horno en una excelente opción para su uso en entornos de salas blancas como las instalaciones de fabricación de semiconductores.
Incluso cuando los metales se calientan a altas temperaturas hasta el punto de fusión debido al principio de calentamiento, pueden calentarse uniformemente utilizando equipos de calentamiento de alta frecuencia.
El calentamiento por inducción de alta frecuencia se basa en el siguiente principio: una bobina se enrolla alrededor del objeto que se desea calentar, y se conecta una fuente de alimentación de corriente alterna a través de un oscilador de alta frecuencia a dicha bobina. Cuando el metal se introduce en la bobina, se generan corrientes de Foucault en la superficie metálica, lo que provoca el calentamiento del metal debido al calor Joule generado por estas corrientes.
Inicialmente, solo los metales pueden calentarse directamente mediante este método. Sin embargo, también es posible calentar indirectamente un líquido, como agua, al calentar el metal hasta un punto en el que no se funda y luego ponerlo en contacto con el líquido. Es importante destacar que se pueden utilizar otras sustancias en lugar del agua para este proceso.
Además, el suministro de calor puede regularse fácilmente ajustando el valor de entrada del oscilador de alta frecuencia. Cuando el metal se funde, las corrientes de Foucault continúan fluyendo en el propio metal fundido, lo que actúa como una fuerza autoagitadora.
¿Cómo Seleccionar un Equipo de Calentamiento por Inducción de Alta Frecuencia?
Si necesita calentar metal en un entorno limpio, se recomienda considerar la introducción de equipos de calentamiento por inducción de alta frecuencia. Es importante comprobar que la forma de la bobina para la entrada de calor coincide con el tamaño del material que se va a calentar. Si el metal a calentar no cabe dentro de la bobina, no podrá calentarse, por supuesto.
También es necesario comprobar la potencia de la fuente de alimentación de alta frecuencia en función de la rapidez con la que se desee calentar el material. Como el sistema de calentamiento utiliza el calor Joule de las corrientes parásitas que fluyen por la superficie del metal, una potencia de salida máxima baja significa que tardará un tiempo razonable en calentarse.
Más Información sobre el Equipo de Calentamiento por Inducción de Alta Frecuencia
1. Ventajas
El calentamiento por inducción de alta frecuencia se caracteriza por calentar generando calor desde el interior del objeto a calentar mediante calentamiento por resistencia utilizando inducción electromagnética. Las cinco ventajas siguientes se basan en esta característica.
Calentamiento uniforme
Como el calentamiento utiliza la resistencia eléctrica del propio objeto calentado, todo el interior del objeto se calienta uniformemente. Esto supone una gran ventaja cuando el calentamiento externo requiere mucho tiempo para alcanzar la uniformidad, como ocurre con los materiales con escasa conductividad térmica o los productos con grandes capacidades caloríficas.
Calentamiento rápido
La alta frecuencia puede darse instantáneamente mediante el control del transmisor y, como el calentamiento es interno, el objeto a calentar puede calentarse rápidamente. Comparado con el calentamiento externo, que tarda en igualar el calor, este método de calentamiento ofrece una productividad superior.
Calentamiento selectivo Aunque el objeto a calentar sea un componente compuesto por varios tipos de material, sólo se puede calentar selectivamente la parte del componente hecha de material con alta resistividad eléctrica.
Selección de la atmósfera y alta eficiencia energética Puesto que el elemento calefactor, la atmósfera y la estructura del horno no se calientan como en el calentamiento externo por combustión. Sólo el objeto que se va a tratar térmicamente genera calor, se puede seleccionar una amplia gama de atmósferas, incluyendo atmósferas de vacío, presión reducida y presurizadas, así como aire. Otra gran ventaja es que se puede conseguir una alta eficiencia energética, ya que el calentamiento sólo se dirige al objeto que se va a calentar sin desperdicio alguno.
2. Desventajas
El calentamiento por inducción de alta frecuencia tiene cuatro desventajas.
Inversión de capital cara
El calentamiento por inducción de alta frecuencia tiene una buena eficiencia energética y bajos costes de funcionamiento, pero presenta el inconveniente de que los costes de inversión de capital iniciales son elevados debido al alto coste de las fuentes de alimentación de alta frecuencia y de los equipos para evitar fugas de radiación electromagnética.
Baja selectividad de forma
Para calentar un objeto a una temperatura uniforme y requerida, es necesario que el campo eléctrico del objeto a calentar sea uniforme. No hay problema con objetos muy simétricos como cilindros, pero es difícil calentar uniformemente objetos con formas complejas como maderas cuadradas o engranajes.
Calentamiento local
El calentamiento localizado, por ejemplo en las esquinas, puede llevar a un estado de sobrecalentamiento, lo que puede impedir que se impartan las propiedades requeridas. En el peor de los casos, puede causar problemas como la fusión durante el procesado.
Calentamiento individual y parcial
El calentamiento por inducción de alta frecuencia es un método que consiste en calentar la totalidad o sólo una parte del material tratado térmicamente mediante una bobina de forma arbitraria, por lo que se trata básicamente de un proceso de flujo de una sola pieza. Esto significa que no es posible el tratamiento simultáneo en masa por lotes, como ocurre con el calentamiento externo, lo que tiene el inconveniente de reducir la productividad en función del producto y de las condiciones de producción.
3. Notificación de los Equipos de Calentamiento de Alta Frecuencia
Como su nombre indica, los equipos de calefacción de alta frecuencia utilizan una fuente de energía de alta frecuencia. Según la Ley de Radiocomunicaciones, los equipos de calefacción industrial que utilizan una fuente de energía de alta frecuencia de 10 kHz o superior requieren, en principio, un permiso de instalación. El permiso de instalación es necesario antes de la instalación, así que planifíquelo en consecuencia. Algunos fabricantes pueden solicitarlo en su nombre, por lo que se recomienda comprobarlo al elegir el lugar de compra.