Horno de inducción casero para fundir metal. Horno de inducción para fusión de metales. ¿Qué es el revestimiento de los hornos de inducción?

20.11.2019

El principio mismo de funcionamiento de un horno de inducción es que el calor para la fusión se obtiene de la electricidad, que se genera mediante un campo magnético alterno. En tales hornos, la energía se convierte de electromagnética, luego a eléctrica y, finalmente, a calor. ¿Cómo se hace un horno de inducción a mano?

Dichos hornos se dividen en dos tipos:

Crisol. En tales hornos, el inductor y el núcleo están dentro del metal. Este tipo de horno se utiliza en fundiciones industriales, para fundir cobre, aluminio, hierro fundido, acero, así como en fábricas de joyería para fundir metales preciosos.
Canal. En este tipo de horno, el inductor y el núcleo se ubican alrededor del metal.

En comparación con las calderas u otras estufas, las estufas de inducción tienen varias ventajas:

calentar al instante.
enfocar la energía en un rango dado;
dispositivo respetuoso con el medio ambiente y seguridad relativa;
no hay humos;
enormes posibilidades para ajustar la temperatura y la capacidad;
homogeneidad del metal que se está fundiendo.

Los hornos de inducción también se utilizan para calentar. Este es un método de calentamiento conveniente y al mismo tiempo silencioso.

No requiere una sala especial para la caldera. La escala no se acumula en el elemento calefactor, y para la circulación a lo largo sistema de calefacción Puedes usar cualquier líquido, ya sea aceite, agua y otros. Además, el horno es duradero, ya que se desgasta mínimamente. Como se mencionó anteriormente, es muy amigable con el medio ambiente, porque no hay emisiones nocivas en el aire, y también cumple con todos los requisitos de seguridad contra incendios.

Colección de información

Para una persona que sabe cómo leer y comprender un circuito eléctrico, no será difícil descubrir cómo hacer un horno de inducción de este tipo. En Internet, verá docenas o incluso cientos de opciones para hacer varios hornos de inducción utilizando basura doméstica, por ejemplo, de un horno de microondas viejo o un inversor de soldadura.

Asegúrese de recordar que la corriente eléctrica es algo peligroso. Y para la fabricación de un horno de inducción, debe tener una idea de qué es el calentamiento por inducción. Es recomendable que tenga una persona con usted que comprenda bien al menos los conceptos básicos de ingeniería eléctrica o que tenga experiencia trabajando con equipos eléctricos.

Principio de funcionamiento

La base del funcionamiento de una estufa de este tipo es la extracción de calor de corriente eléctrica, que genera un campo magnético alterno utilizando un inductor. Resulta que obtenemos calor primero de la energía electromagnética y luego de la energía eléctrica. La naturaleza cerrada de las corrientes que fluyen a través de las espiras del inductor (inductor) genera calor y calienta el metal desde el interior.

Tal estufa puede funcionar, tener una versión simplificada y operar desde una red doméstica de 220V. Pero esto requiere un rectificador, es decir, un adaptador.

Dispositivo de horno

El diseño de un dispositivo de inducción es similar a un transformador. En él, el devanado primario funciona con corriente alterna y el secundario sirve como un cuerpo calentado.

El inductor más simple es un conductor aislado (que tiene forma de espiral o núcleo), que se encuentra en la superficie tubo de metal o dentro de ella.

Aquí hay algunos nudos que funcionan por inducción:

inductor;
compartimento para horno de fusión;
elemento calefactor para horno de calefacción;
generador;
marco.

El horno de inducción ya no es una novedad: esta invención existe desde el siglo XIX, pero solo en nuestro tiempo, con el desarrollo de la tecnología y la base del elemento, finalmente comienza a ingresar a la vida cotidiana en todas partes. Anteriormente, había muchas preguntas sobre las complejidades del funcionamiento de los hornos de inducción, no se entendían completamente todos los procesos físicos, y las unidades en sí tenían muchas deficiencias y se usaban solo en la industria, principalmente para fundir metales.

Ahora, con la llegada de los potentes transistores de alta frecuencia y los microcontroladores económicos que han hecho un gran avance en todas las áreas de la ciencia y la tecnología, también existen hornos de inducción verdaderamente eficientes que se pueden usar libremente para necesidades del hogar(cocinar, calentar agua, calentar) e incluso montar con tus propias manos.

Base física y principio de funcionamiento del horno.

Figura 1. Esquema del horno de inducción.

Antes de elegir o fabricar un calentador de inductor, debe comprender qué es. Recientemente, ha habido un estallido de interés en este tema, pero pocas personas tienen una comprensión completa de la física de las ondas magnéticas. Esto dio lugar a muchos conceptos erróneos, mitos y muchos productos caseros ineficientes o inseguros. Puede hacer un horno de inducción con sus propias manos, pero antes debe obtener al menos conocimientos básicos.

La estufa de inducción se basa en el principio de la inducción electromagnética. El elemento clave aquí es el inductor, que es un inductor de alta calidad. Los hornos de inducción se utilizan ampliamente para calentar o fundir materiales eléctricamente conductores, con mayor frecuencia metales, debido al efecto térmico de inducir una corriente eléctrica de Foucault en ellos. El diagrama anterior ilustra el diseño de este horno (Fig. 1).

El generador G produce un voltaje de frecuencia variable. Bajo la acción de su fuerza electromotriz, una corriente alterna I 1 fluye en la bobina inductora L. El inductor L junto con el condensador C es un circuito oscilatorio sintonizado en resonancia con la frecuencia de la fuente G, por lo que la eficiencia del horno aumenta significativamente.

De acuerdo con las leyes físicas, surge un campo magnético alterno H en el espacio alrededor del inductor L. Este campo también puede existir en el aire, pero a veces se utilizan núcleos ferromagnéticos especiales para mejorar el rendimiento, que tienen una mejor conductividad magnética en comparación con el aire.

Las líneas de fuerza del campo magnético pasan a través de un objeto W colocado dentro del inductor e inducen en él un flujo magnético F. Si el material del que está hecha la pieza de trabajo W es eléctricamente conductor, aparece una corriente inducida I 2 en él, cerrando adentro y formando flujos de inducción de remolinos. De acuerdo con la ley del efecto térmico de la electricidad, las corrientes de Foucault calientan el objeto W.

Hacer un calentador inductivo

Un horno de inducción consta de dos bloques funcionales principales: un inductor (una bobina de inducción de calentamiento) y un generador (una fuente de tensión alterna). El inductor es un tubo de cobre desnudo enrollado en espiral (Fig. 2).

Para hacer un horno de bricolaje con una potencia de no más de 3 kW, el inductor debe estar hecho con los siguientes parámetros:

diámetro del tubo - 10 mm;
diámetro espiral - 8-15 cm;
el número de vueltas de la bobina - 8-10;
la distancia entre las vueltas es de 5-7 mm;
el espacio mínimo en la pantalla es de 5 cm.

No se debe permitir que las vueltas adyacentes de la bobina se toquen, mantenga la distancia especificada. El inductor no debe entrar en contacto con la pantalla protectora del horno de ninguna manera, el espacio entre ellos no debe ser menor que el especificado.

Fabricación de generadores

Fig. 3. esquema de lámparas

Vale la pena señalar que un horno de inducción para su fabricación requiere al menos habilidades y habilidades de ingeniería de radio promedio. Es especialmente importante contar con ellos para crear un segundo elemento clave– generador de corriente de alta frecuencia. Ni el montaje ni el uso de un horno de bricolaje funcionarán sin este conocimiento. Además, puede poner en peligro la vida.

Para quienes emprenden este negocio con conocimiento y comprensión del proceso, existen varias maneras y esquemas mediante los cuales se puede ensamblar un horno de inducción. Al elegir un circuito generador adecuado, se recomienda abandonar las opciones con un espectro de emisión duro. Estos incluyen el circuito generalizado que utiliza una llave de tiristores. La radiación de alta frecuencia de dicho generador es capaz de crear una poderosa interferencia para todos los dispositivos de radio circundantes.

Desde mediados del siglo XX, un horno de inducción montado en 4 lámparas ha tenido un gran éxito entre los radioaficionados. Su calidad y eficiencia están lejos de ser las mejores, y los radiotubos son de difícil acceso en la actualidad, sin embargo, muchos continúan ensamblando generadores de acuerdo con este esquema, ya que tiene una gran ventaja: un espectro suave y de banda angosta de la corriente generada, debido a lo cual dicho horno emite un mínimo de interferencia y lo más seguro posible (Fig. 3).

El modo de funcionamiento de este generador se establece mediante un condensador variable C. El condensador debe ser con un dieléctrico de aire, el espacio entre sus placas debe ser de al menos 3 mm. El diagrama también contiene una lámpara de neón L, que sirve como indicador.

Esquema de un generador universal.

Los hornos de inducción modernos funcionan con elementos más avanzados: microcircuitos y transistores. El esquema universal de un generador push-pull, que desarrolla una potencia de hasta 1 kW, está teniendo un gran éxito. El principio de funcionamiento se basa en un generador de excitación independiente, mientras que el inductor se enciende en modo puente (Fig. 4).

Ventajas de un generador push-pull ensamblado según este esquema:

La capacidad de trabajar en el segundo y tercer modo además del principal.
Hay un modo de calentamiento de superficie.
Rango de control 10-10000 kHz.
Espectro suave de radiación en todo el rango.
No necesita protección adicional.

La sintonización de frecuencia se realiza mediante una resistencia variable R 2 . El rango de frecuencia de funcionamiento lo establecen los condensadores C 1 y C 2 . El transformador de adaptación entre etapas debe tener un núcleo de ferrita anular con una sección transversal de al menos 2 cm2. El devanado del transformador está hecho de alambre esmaltado con una sección transversal de 0,8-1,2 mm. Los transistores deben asentarse en un radiador común con un área de 400 cm2.

Conclusión sobre el tema.

El campo electromagnético (EMF) emitido por el horno de inducción afecta a todos los conductores a su alrededor. También afecta al cuerpo humano. Órganos internos bajo la influencia de EMF se calientan uniformemente, sube la temperatura general del cuerpo en todo el volumen.

Por lo tanto, al trabajar con el horno, es importante observar ciertas precauciones para evitar consecuencias negativas.

En primer lugar, la carcasa del generador debe estar blindada con una carcasa de láminas de hierro galvanizado o malla fina. Esto reducirá la intensidad de la radiación entre 30 y 50 veces.

También debe tenerse en cuenta que en las inmediaciones del inductor, la densidad de flujo de energía será mayor, especialmente a lo largo del eje del devanado. Por lo tanto, la bobina de inducción debe colocarse verticalmente y es mejor observar el calentamiento desde lejos.

Un horno de inducción doméstico hace frente a la fusión de porciones relativamente pequeñas de metal. Sin embargo, dicho hogar no necesita una chimenea o fuelles que bombeen aire a la zona de fusión. Y toda la estructura de dicho horno se puede colocar sobre escritorio. Por lo tanto, el calentamiento por inducción eléctrica es forma óptima fundir metales en casa. Y en este artículo consideraremos los diseños y esquemas de montaje de dichos hornos.

Cómo funciona un horno de inducción: generador, inductor y crisol

En los talleres de fábrica, puede encontrar hornos de inducción de canal para fundir metales ferrosos y no ferrosos. Estas instalaciones tienen una potencia muy alta, que es fijada por el circuito magnético interno, lo que aumenta la densidad del campo electromagnético y la temperatura en el crisol del horno.

Sin embargo estructuras de canales consumen grandes porciones de energía y ocupan mucho espacio, por lo tanto, en el hogar y en pequeños talleres, se utiliza una instalación sin circuito magnético: un horno de crisol para fundir metales no ferrosos / ferrosos. Tal diseño se puede ensamblar incluso con sus propias manos, porque la instalación del crisol consta de tres componentes principales:

Un generador que produce corriente alterna con altas frecuencias, las cuales son necesarias para aumentar la densidad del campo electromagnético en el crisol. Además, si el diámetro del crisol se puede comparar con la frecuencia de onda larga de la corriente alterna, dicho diseño permitirá transformarse en energía térmica hasta el 75 por ciento de la electricidad consumida por la instalación.
El inductor es una espiral de cobre creada sobre la base de un cálculo preciso no solo del diámetro y el número de vueltas, sino también de la geometría del cable utilizado en este proceso. El circuito inductor debe ajustarse para ganar potencia como resultado de la resonancia con el generador, o más bien con la frecuencia de la corriente de suministro.
El crisol es un recipiente refractario en el que tiene lugar todo el trabajo de fusión, iniciado por la aparición de corrientes de Foucault en la estructura metálica. En este caso, el diámetro del crisol y otras dimensiones de este contenedor se determinan estrictamente de acuerdo con las características del generador y el inductor.

Cualquier radioaficionado puede montar un horno de este tipo. Para hacer esto, necesita encontrar esquema correcto y abastecerse de materiales y repuestos. Puede encontrar una lista de todo esto a continuación.

De qué hornos se ensamblan: seleccionamos materiales y piezas

El diseño de un horno de crisol casero se basa en el inversor de laboratorio Kukhtetsky más simple. El esquema de esta instalación en transistores es el siguiente:

Con base en este diagrama, podrá ensamblar un horno de inducción utilizando los siguientes componentes:

dos transistores, preferiblemente tipo de campo y marca IRFZ44V;
alambre de cobre con un diámetro de 2 mm;
dos diodos marca UF4001, aún mejor - UF4007;
dos anillos de aceleración: se pueden quitar de la fuente de alimentación anterior desde el escritorio;
tres condensadores con una capacidad de 1 microfaradio cada uno;
cuatro capacitores con una capacidad de 220nF cada uno;
un condensador con una capacidad de 470 nF;
un condensador con una capacidad de 330 nF;
una resistencia de 1 vatio (o 2 resistencias de 0,5 vatios cada una), diseñada para una resistencia de 470 ohmios;
alambre de cobre con un diámetro de 1,2 mm.

Además, necesitará un par de disipadores de calor: se pueden quitar de placas base viejas o enfriadores de procesadores, y una batería recargable con una capacidad de al menos 7200 mAh de una fuente de alimentación ininterrumpida antigua de 12 V. Bueno, el tanque del crisol es en realidad no es necesario en este caso - en El horno derretirá la barra de metal, que puede sujetarse por el extremo frío.

Instrucciones paso a paso para el montaje - operaciones simples

Imprima y cuelgue un dibujo del inversor de laboratorio de Kukhtetsky sobre su escritorio. Después de eso, coloque todos los componentes de la radio por grados y marcas y caliente el soldador. Conecte los dos transistores a los disipadores de calor. Y si trabaja con la estufa durante más de 10-15 minutos seguidos, fije los enfriadores de la computadora en los radiadores conectándolos a una fuente de alimentación que funcione. El diagrama de pines para transistores de la serie IRFZ44V es el siguiente:

Tome un cable de cobre de 1,2 mm y enróllelo alrededor de los anillos de ferrita, dando 9-10 vueltas. Como resultado, obtendrá estrangulamientos. La distancia entre las vueltas está determinada por el diámetro del anillo, en función de la uniformidad del paso. En principio, todo se puede hacer "a ojo", variando el número de vueltas en el rango de 7 a 15 vueltas. Ensamble una batería de capacitores conectando todas las partes en paralelo. Como resultado, debería obtener una batería de 4,7 microfaradios.

Ahora haga un inductor con alambre de cobre de 2 mm. El diámetro de las vueltas en este caso puede ser igual al diámetro de un crisol de porcelana o de 8 a 10 centímetros. El número de vueltas no debe exceder las 7-8 piezas. Si durante el proceso de prueba la potencia del horno le parece insuficiente, rehaga el diseño del inductor cambiando el diámetro y el número de vueltas. Por lo tanto, en el primer par, es mejor hacer que los contactos del inductor no estén soldados, sino que sean desmontables. Luego, ensamble todos los elementos en la placa PCB, según el dibujo del inversor de laboratorio de Kukhtetsky. Y conecte una batería de 7200 mAh a los contactos de alimentación. Eso es todo.

Los calentadores de inducción se pueden dividir en industriales y domésticos. Una de las principales formas de generar calor para la fusión de metales en la industria metalúrgica son los hornos de inducción. Los dispositivos que funcionan según el principio de inducción son equipos eléctricos complejos y se venden en una amplia gama.

La tecnología de inducción es la base de dispositivos de nuestra vida cotidiana como hornos de microondas, hornos eléctricos, cocinas de inducción, calderas de agua caliente, sistema de calentamiento del horno. Cocinas con el principio de inducción de operación son convenientes, prácticos y económicos, pero requieren el uso de utensilios especiales.

Las estufas más comunes en la vida cotidiana son aquellas con un principio de funcionamiento por inducción para la calefacción de espacios. Las opciones para dicho calentamiento son plantas de calderas o unidades autónomas. Los hornos de inducción de pequeño tamaño para la fusión de metales son indispensables en joyerías y pequeños talleres.

Ventajas de derretir

El calentamiento por inducción es directo, sin contacto y su principio permite aprovechar el calor generado con la máxima eficiencia. El coeficiente de rendimiento (COP) cuando se utiliza este método tiende al 90%. Durante el proceso de fusión, hay un movimiento térmico y electrodinámico del metal líquido, lo que contribuye a una temperatura uniforme en todo el volumen de un material homogéneo.

El potencial tecnológico de tales dispositivos. genera beneficios:

rendimiento: inmediatamente después de encender, puede usar;
alta velocidad del proceso de fusión;
la capacidad de ajustar la temperatura de la masa fundida;
zona y orientación enfocada de la energía;
homogeneidad del metal fundido;
falta de desperdicio de elementos de aleación;
limpieza y seguridad ambiental.

Beneficios de calefacción

Esquema

Maestro que puede leer circuitos electricos, es muy posible hacer un horno de calentamiento o un horno de fusión por inducción con sus propias manos. La viabilidad de instalar una unidad casera, cada maestro debe determinar por sí mismo. También es necesario ser muy consciente del peligro potencial de tales estructuras ejecutadas de manera analfabeta.

Para crear un horno viable sin un circuito prefabricado, debe tener comprensión de los fundamentos de la física calentamiento por inducción. Sin cierto conocimiento, no es posible diseñar y montar un aparato eléctrico de este tipo. El diseño de dispositivos consiste en desarrollo, diseño, diagramación.

Para aquellos propietarios razonables que necesitan un horno de inducción seguro, el esquema es especialmente importante, ya que combina todos los logros de un artesano casero. Dispositivos tan populares como los hornos de inducción tienen una variedad de esquemas de ensamblaje, donde los artesanos pueden elegir:

capacidad del horno;
frecuencia de operación;
método de revestimiento

Características

Al crear un horno de fusión por inducción con sus propias manos, debe considerar determinado especificaciones , afectando la tasa de fusión del metal:

generador de energía;
frecuencia de pulso;
pérdidas por corrientes de Foucault;
pérdidas por histéresis;
tasa de transferencia de calor (enfriamiento).

Principio de funcionamiento

La base del funcionamiento de un horno de inducción es la obtención de calor a partir de la electricidad generada campo electromagnético alterno(CEM) inductor (inductor). Es decir, la energía electromagnética se convierte en energía eléctrica de vórtice y luego en energía térmica.

Los cuerpos cerrados por dentro (corrientes de Foucault) emiten energía térmica, que calienta el metal desde el interior. La conversión de energía en varias etapas no reduce la eficiencia del horno. Debido al principio simple de operación y la posibilidad de autoensamblaje de acuerdo con los esquemas, aumenta la rentabilidad del uso de dichos dispositivos.

Estos eficientes dispositivos en una versión simplificada y con dimensiones reducidas operan desde una red estándar de 220V, pero se requiere un rectificador. En tales dispositivos, solo los materiales eléctricamente conductores pueden calentarse y fundirse.

Diseño

El dispositivo de inducción es un tipo de transformador en el que la corriente alterna inductor - devanado primario, el cuerpo calentado es el devanado secundario.

El inductor de calentamiento de baja frecuencia más simple puede considerarse un conductor aislado (núcleo recto o espiral) ubicado en la superficie o dentro de una tubería de metal.

Los nodos principales del dispositivo., trabajando en el principio de inducción, considere:

La energía del generador lanza poderosas corrientes de varias frecuencias al inductor, lo que crea un campo electromagnético. Este campo es la fuente de corrientes de Foucault que son absorbidas por el metal y lo derriten.

Sistema de calefacción

Al instalar casero calentadores de inducción en el sistema de calefacción, los artesanos a menudo usan modelos económicos de inversores de soldadura (convertidores de CC a CA). El consumo de energía del inversor es grande, por lo tanto, para el funcionamiento continuo de este tipo de sistemas. se requiere un cable con una sección transversal de 4–6 mm2 en lugar de los habituales 2,5 mm2.

Dichos sistemas de calefacción deben cerrarse y controlarse automáticamente. Además, para la seguridad del trabajo, se necesita una bomba para la circulación forzada del refrigerante, dispositivos para eliminar el aire que ha ingresado al sistema y un manómetro. El calefactor debe estar a una distancia de al menos 1 m del techo y del suelo, y de al menos 30 cm de paredes y muebles.

Generador

Los inductores se alimentan de la configuración de frecuencia industrial de 50 Hz en la fábrica. Y a partir de generadores y convertidores de alta, media y baja frecuencia (fuentes de alimentación individuales), los inductores funcionan en la vida cotidiana. La participación más efectiva en el montaje de generadores de alta frecuencia. En inducción se pueden utilizar mini-hornos corrientes de diferentes frecuencias.

El alternador no debe producir un espectro de corriente fuerte. Según uno de los esquemas más populares para ensamblar hornos de inducción en el hogar, se recomienda una frecuencia de generador de 27,12 MHz. Uno de estos generadores se ensambla a partir de partes:

4 tetrodos (tubos electrónicos) de alta potencia (marca 6p3s), con conexión en paralelo;
1 neón adicional - Indicador de preparación del dispositivo para el trabajo.

Inductor

Se pueden presentar varias modificaciones del inductor en forma de trébol, ocho y otras opciones. El centro del nodo es un grafito conductor de electricidad o una pieza de metal alrededor de la cual se enrolla el conductor.

Bueno hasta altas temperaturas cepillos de grafito calentados(hornos de fusión) y espiral de nicromo (calentador). La forma más fácil es hacer un inductor en forma de espiral, cuyo diámetro interior es de 80 a 150 mm. El material para la serpiente de calentamiento del conductor también suele ser un tubo de cobre o un cable PEV 0.8.

El número de vueltas de la bobina de calentamiento debe ser de al menos 8-10. La distancia requerida entre las vueltas es de 5 a 7 mm, y el diámetro tubo de cobre generalmente 10 mm. El espacio mínimo entre el inductor y otras partes del dispositivo debe ser de al menos 50 mm.

Tipos

Distinguir tipos de hornos de induccion hazlo tu mismo:

canal: el metal fundido se encuentra en la rampa alrededor del núcleo del inductor;
crisol - el metal está en un crisol removible dentro del inductor.

En las grandes industrias, los hornos de canal funcionan con dispositivos de frecuencia industrial y los hornos de crisol funcionan con frecuencias industriales, medias y altas. En la industria metalúrgica se utilizan hornos tipo crisol para la fundición de:

hierro fundido;
volverse;
cobre;
magnesio;
aluminio;
metales preciosos.

El tipo de canal de los hornos de inducción se utiliza para fundir:

hierro fundido;
diversos metales no ferrosos y sus aleaciones.

canalizado

horno de inducción tipo de canal debe tener al calentar cuerpo conductor en la zona de disipación de calor. Durante la puesta en marcha inicial de dicho horno, se vierte metal fundido en la zona de fusión o se inserta una plantilla de metal preparada. Una vez completada la fusión del metal, las materias primas no se drenan por completo, dejando un "pantano" para la próxima fusión.

Crisol

Los hornos de inducción de crisol son los más populares entre los artesanos porque son fáciles de realizar. Un crisol es un recipiente especial removible colocado en un inductor junto con metal para su posterior calentamiento o fusión. El crisol puede estar hecho de cerámica, acero, grafito y muchos otros materiales. Se diferencia del tipo de canal en la ausencia de un núcleo.

Enfriamiento

Incrementa la eficiencia del horno de fundición en ambientes industriales y en la refrigeración de pequeños electrodomésticos prefabricados. En caso de trabajo corto y bajo consumo dispositivo casero que puede prescindir de esta función.

No es posible que un maestro doméstico realice la tarea de enfriamiento por su cuenta. Escoria sobre cobre puede conducir a la pérdida de operatividad del dispositivo, por lo tanto, se requerirá el reemplazo regular del inductor.

En condiciones industriales, se utiliza refrigeración por agua, con la ayuda de anticongelante, y también combinada con aire. El enfriamiento por aire forzado en electrodomésticos caseros es inaceptable, ya que el ventilador puede jalar el EMF sobre sí mismo, lo que provocará el sobrecalentamiento de la carcasa del ventilador y una disminución en la eficiencia del horno.

Seguridad

Cuando trabaje con el horno, cuidado con las quemaduras termales y tenga en cuenta el alto riesgo de incendio del dispositivo. Cuando los dispositivos están en funcionamiento, no deben moverse. Se debe tener especial cuidado al instalar estufas de calefacción en locales residenciales.

EMF afecta y calienta todo el espacio circundante, y esta característica está estrechamente relacionada con la potencia y la frecuencia de la radiación del dispositivo. Los dispositivos industriales potentes pueden afectar las partes metálicas cercanas, los tejidos de las personas, los objetos en los bolsillos de la ropa.

Es necesario tener en cuenta el posible impacto de dichos dispositivos durante el trabajo en personas con marcapasos implantados. Al comprar dispositivos con un principio de funcionamiento por inducción, debe leer atentamente las instrucciones de funcionamiento.

El horno de fusión por inducción se ha utilizado para fundir metales y aleaciones durante las últimas décadas. El dispositivo es ampliamente utilizado en los campos de la metalurgia y la ingeniería, así como en joyería. Si lo desea, se puede hacer a mano una versión simple de este equipo. Considere el principio de funcionamiento y las características del uso de un horno de inducción con más detalle.

Principio de calentamiento por inducción

Para que el metal pase de un estado de agregación a otro, se requiere calentarlo a una temperatura suficientemente alta. Además, cada metal y aleación tiene su propio punto de fusión, que depende de composición química y otros puntos. El horno de fusión por inducción calienta el material desde el interior creando corrientes de Foucault que pasan a través de la red cristalina. El proceso en consideración está asociado con el fenómeno de resonancia, que provoca un aumento en la fuerza de las corrientes de Foucault.

El principio de funcionamiento del dispositivo tiene las siguientes características:

El espacio que se forma dentro de la bobina sirve para acomodar la pieza de trabajo. Es posible utilizar este método de calentamiento en condiciones industriales solo si se crea un dispositivo grande en el que será posible colocar una carga de varios tamaños.
La bobina instalada puede tener una forma diferente, por ejemplo, en forma de ocho, pero la más común es la espiral. Debe tenerse en cuenta que la forma de la bobina se selecciona según las características de la pieza de trabajo sujeta a calentamiento.

Para crear un campo magnético alterno, el dispositivo se conecta a una red de suministro eléctrico doméstico. Se utilizan generadores de alta frecuencia para mejorar la calidad de la aleación obtenida con alta fluidez.

El dispositivo y la aplicación del horno de inducción.

Si lo desea, puede crear un horno de inducción para fundir metal a partir de materiales improvisados. El diseño clásico tiene tres bloques:

Un generador que crea una corriente de tipo alterna de alta frecuencia. Es él quien crea una corriente eléctrica, que se convierte en un campo magnético que atraviesa el material y acelera el movimiento de las partículas. Debido a esto, se produce la transición del metal o aleaciones del estado sólido al líquido.
El inductor es responsable de crear un campo magnético, que calienta el metal.
El crisol está diseñado para fundir el material. Se coloca en un inductor y el devanado se conecta a fuentes de corriente.

El proceso de convertir la corriente eléctrica en un campo magnético se utiliza hoy en día en la mayoría diversas industrias industria.

Las principales ventajas del inductor incluyen los siguientes puntos:

Un dispositivo moderno es capaz de dirigir un campo magnético, aumentando así la eficiencia. En otras palabras, se calienta la carga, no el dispositivo.
Debido a la distribución uniforme del campo magnético, la pieza de trabajo se calienta uniformemente. En este caso, desde el momento en que se enciende el dispositivo hasta la fusión de la carga, toma una pequena cantidad de tiempo.
La uniformidad de la aleación resultante, así como su alta calidad.
Al calentar y fundir el metal, no se forman humos.
La instalación en sí es segura de usar, no provoca la formación de sustancias tóxicas.

Solo hay una gran cantidad varias opciones ejecución de hornos de inducción hechos en casa, cada uno tiene sus propias características específicas.

Tipos de hornos de inducción.

Teniendo en cuenta la clasificación de los dispositivos, observamos que el calentamiento de las piezas de trabajo puede tener lugar tanto dentro como fuera de la bobina. Es por ello que existen dos tipos de hornos de inducción:

Canal. Este tipo de dispositivo tiene pequeños canales que se encuentran alrededor del inductor. Para generar un campo magnético alterno, se ubica un núcleo en su interior.
Crisol. Este diseño se caracteriza por la presencia de un recipiente especial, que se llama crisol. Está hecho de metal refractario con un alto punto de fusión.

Es importante que los hornos de inducción de canal tengan grandes dimensiones totales y están destinados a la fusión industrial de metales. Debido al proceso de fusión continuo, se puede obtener un gran volumen de metal fundido. Los hornos de inducción de canal se utilizan para fundir aluminio y hierro fundido, así como otras aleaciones no ferrosas.
Los hornos de inducción de crisol se caracterizan por ser relativamente talla pequeña. En la mayoría de los casos, este tipo de dispositivo se usa en joyería, así como para fundir metal en el hogar.
Al crear un horno con sus propias manos, puede ajustar la potencia, para lo cual cambia el número de vueltas. Debe tenerse en cuenta que con un aumento en la potencia del dispositivo, se requiere una batería de mayor capacidad, ya que aumenta el indicador de consumo de energía. Para reducir la temperatura de los principales elementos estructurales, se instala un ventilador. Durante la operación a largo plazo del horno, sus elementos principales pueden calentarse significativamente, lo que debe tenerse en cuenta.
También se utilizan ampliamente los hornos de inducción con lámparas. Un diseño similar se puede hacer de forma independiente. El proceso de montaje tiene las siguientes características:
Se usa un tubo de cobre para crear un inductor, para lo cual se dobla en espiral. Los extremos también deben ser grandes, lo que se requiere para conectar el dispositivo a una fuente de corriente.
El inductor debe colocarse en la carcasa. Está hecho de material resistente al calor que puede reflejar el calor.
Las cascadas de lámparas están conectadas de acuerdo con el esquema con condensadores y estranguladores.
Una lámpara indicadora de neón está conectada. Se incluye en el circuito para indicar que el dispositivo está listo para funcionar.
Un condensador de sintonización de capacitancia variable está conectado al sistema.

Un punto importante es cómo se puede enfriar el sistema. Durante el funcionamiento de casi todos los hornos de inducción, los principales elementos estructurales pueden calentarse a altas temperaturas. Los equipos industriales cuentan con un sistema de enfriamiento forzado que funciona con agua o anticongelante. Para crear un diseño de refrigeración por agua con sus propias manos, se requiere bastante dinero.
En casa, se instala un sistema de refrigeración por aire. Para esto, se instalan ventiladores. Deben colocarse de manera que proporcionen un flujo continuo de aire frío a los elementos principales de la estructura del horno.