Nagrzewanie indukcyjne jest stosunkowo nowym procesem, a jego zastosowanie wynika głównie z jego unikalnych właściwości.

Gdy szybko zmieniający się prąd przepływa przez metalowy element obrabiany, powstaje efekt naskórkowości, który koncentruje prąd na powierzchni elementu obrabianego, tworząc wysoce selektywne źródło ciepła na powierzchni metalu. Faraday odkrył tę zaletę efektu naskórkowości i odkrył niezwykłe zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Był również twórcą nagrzewania indukcyjnego. Nagrzewanie indukcyjne nie wymaga zewnętrznego źródła ciepła, lecz wykorzystuje sam nagrzany element jako źródło ciepła, a ta metoda nie wymaga, aby element obrabiany stykał się ze źródłem energii, czyli cewką indukcyjną. Inne funkcje obejmują możliwość wyboru różnych głębokości nagrzewania w zależności od częstotliwości, precyzyjne nagrzewanie lokalne w oparciu o konstrukcję sprzężenia cewki oraz wysoką intensywność mocy, czyli wysoką gęstość mocy.

 

Proces obróbki cieplnej odpowiedni do nagrzewania indukcyjnego powinien w pełni wykorzystywać te właściwości i zaprojektować kompletne urządzenie, postępując zgodnie z poniższymi krokami.

 

Przede wszystkim, wymagania procesowe muszą być zgodne z podstawowymi cechami nagrzewania indukcyjnego. W tym rozdziale opisano efekty elektromagnetyczne w przedmiocie obrabianym, rozkład prądu wypadkowego oraz moc pobieraną. W zależności od efektu cieplnego i temperaturowego generowanego przez prąd indukowany, a także rozkładu temperatury przy różnych częstotliwościach, różnych kształtach metalu i przedmiotu obrabianego, użytkownicy i projektanci mogą podjąć decyzję o odrzuceniu materiału zgodnie z wymogami warunków technicznych.

 

Po drugie, należy określić konkretną formę nagrzewania indukcyjnego na podstawie tego, czy spełnia ona wymagania warunków technicznych, a także powinna szeroko uwzględniać sytuację zastosowania i rozwoju oraz główny trend zastosowań nagrzewania indukcyjnego.

 

Po trzecie, po ustaleniu przydatności i optymalnego wykorzystania ogrzewania indukcyjnego, można zaprojektować układ czujników i zasilania.

Wiele problemów związanych z nagrzewaniem indukcyjnym jest bardzo podobnych do podstawowej wiedzy percepcyjnej w inżynierii i zazwyczaj wynika z doświadczenia praktycznego. Można również stwierdzić, że nie da się zaprojektować nagrzewnicy indukcyjnej ani systemu bez prawidłowego zrozumienia kształtu czujnika, częstotliwości zasilania i właściwości cieplnych nagrzewanego metalu.

 

Efekt nagrzewania indukcyjnego, pod wpływem niewidzialnego pola magnetycznego, jest taki sam jak gaszenie płomieniem.

Na przykład, wyższa częstotliwość generowana przez generator wysokiej częstotliwości (ponad 200 000 Hz) może generalnie wytworzyć gwałtowne, szybkie i zlokalizowane źródło ciepła, co odpowiada roli małego i skoncentrowanego płomienia gazowego o wysokiej temperaturze. Wręcz przeciwnie, efekt cieplny średniej częstotliwości (1000 Hz i 10 000 Hz) jest bardziej rozproszony i powolny, a ciepło wnika głębiej, podobnie jak w przypadku stosunkowo dużego i otwartego płomienia gazowego.