ఇండక్షన్ తాపన సూత్రం 1920 ల నుండి తయారీ ప్రక్రియలలో ఉపయోగించబడింది. ఇది చెప్పినట్లుగా - ఆవశ్యకత ఆవిష్కరణకు తల్లి, ప్రపంచ యుద్ధం -2 సమయంలో, భాగాలను కఠినతరం చేయడానికి వేగవంతమైన ప్రక్రియ అవసరం లోహం ఇంజిన్, ఇండక్షన్ హీటింగ్ టెక్నాలజీని వేగంగా అభివృద్ధి చేసింది. ఈ రోజు మన రోజువారీ అవసరాలలో ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క అనువర్తనాన్ని చూస్తాము. ఇటీవల, మెరుగైన నాణ్యత నియంత్రణ మరియు సురక్షితమైన ఉత్పాదక పద్ధతుల అవసరం ఈ సాంకేతికతను మరోసారి వెలుగులోకి తెచ్చింది. నేటి హై-ఎండ్ టెక్నాలజీలతో, ఇండక్షన్ తాపన అమలు కోసం కొత్త మరియు నమ్మదగిన పద్ధతులు ప్రవేశపెడుతున్నాయి.
ఇండక్షన్ తాపన అంటే ఏమిటి?
ది పని సూత్రం ప్రేరణ తాపన ప్రక్రియ యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ మరియు జూల్ తాపన యొక్క మిశ్రమ వంటకం. ఇండక్షన్ తాపన ప్రక్రియ అంటే విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లోహంలో ఎడ్డీ ప్రవాహాలను ఉత్పత్తి చేయడం ద్వారా విద్యుత్ వాహక లోహాన్ని వేడి చేసే సంపర్కం కాని ప్రక్రియ. ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎడ్డీ కరెంట్ లోహం యొక్క రెసిస్టివిటీకి వ్యతిరేకంగా ప్రవహిస్తున్నప్పుడు, జూల్ తాపన సూత్రం ద్వారా, లోహంలో వేడి ఉత్పత్తి అవుతుంది.
ఇండక్షన్ తాపన ఎలా పనిచేస్తుంది?
ఇండక్షన్ తాపన యొక్క పనిని అర్థం చేసుకోవడానికి ఫెరడే యొక్క చట్టం తెలుసుకోవడం చాలా ఉపయోగపడుతుంది. ఫెరడే యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ చట్టం ప్రకారం, విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని మార్చడం కండక్టర్ దాని చుట్టూ ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రానికి దారితీస్తుంది, దీని బలం అనువర్తిత విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కండక్టర్‌లో అయస్కాంత క్షేత్రం మారినప్పుడు ఈ సూత్రం కూడా దీనికి విరుద్ధంగా పనిచేస్తుంది.
కాబట్టి, ప్రేరక తాపన ప్రక్రియలో పై సూత్రం ఉపయోగించబడుతుంది. ఇక్కడ ఘన స్థితి RF ఫ్రీక్వెన్సీ విద్యుత్ సరఫరా ఇండక్టర్ కాయిల్‌కు వర్తించబడుతుంది మరియు వేడి చేయవలసిన పదార్థం కాయిల్ లోపల ఉంచబడుతుంది. ఎప్పుడు ఏకాంతర ప్రవాహంను కాయిల్ గుండా వెళుతుంది, ఫెరడే చట్టం ప్రకారం దాని చుట్టూ ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఇండక్టర్ లోపల ఉంచిన పదార్థం ఈ ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్ర పరిధిలో వచ్చినప్పుడు, పదార్థంలో ఎడ్డీ కరెంట్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.
ఇప్పుడు జూల్ తాపన సూత్రం గమనించబడింది. దీని ప్రకారం ఒక పదార్థం ద్వారా విద్యుత్తు ప్రవహించినప్పుడు పదార్థంలో వేడి ఉత్పత్తి అవుతుంది. కాబట్టి, ప్రేరేపిత అయస్కాంత క్షేత్రం కారణంగా పదార్థంలో విద్యుత్తు ఉత్పత్తి అయినప్పుడు, ప్రవహించే ప్రవాహం పదార్థం లోపల నుండి వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది కాంటాక్ట్ కాని ప్రేరక తాపన ప్రక్రియను వివరిస్తుంది.
మెటల్ యొక్క ప్రేరక తాపన
ఇండక్షన్ హీటింగ్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం
ఇండక్షన్ తాపన ప్రక్రియ కోసం ఉపయోగించే సెటప్ సర్క్యూట్‌కు ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాన్ని అందించడానికి RF విద్యుత్ సరఫరాను కలిగి ఉంటుంది. ఒక రాగి కాయిల్‌ను ఇండక్టర్‌గా ఉపయోగిస్తారు మరియు దానికి కరెంట్ వర్తించబడుతుంది. వేడి చేయవలసిన పదార్థం రాగి కాయిల్ లోపల ఉంచబడుతుంది.
అనువర్తిత ప్రవాహం యొక్క బలాన్ని మార్చడం ద్వారా, మేము తాపన ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించవచ్చు. పదార్థం లోపల ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎడ్డీ కరెంట్ పదార్థం యొక్క విద్యుత్ నిరోధకతకు విరుద్ధంగా ప్రవహిస్తున్నందున, ఈ ప్రక్రియలో ఖచ్చితమైన మరియు స్థానికీకరించిన తాపన గమనించబడుతుంది.
ఎడ్డీ కరెంట్‌తో పాటు, అయస్కాంత భాగాలలో హిస్టెరిసిస్ కారణంగా వేడి కూడా ఉత్పత్తి అవుతుంది. ప్రేరకంలో మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం వైపు, అయస్కాంత పదార్థం అందించే విద్యుత్ నిరోధకత అంతర్గత ఘర్షణకు కారణమవుతుంది. ఈ అంతర్గత ఘర్షణ వేడిని సృష్టిస్తుంది.
ప్రేరణ తాపన ప్రక్రియ నాన్-కాంటాక్ట్ తాపన ప్రక్రియ కాబట్టి, వేడి చేయవలసిన పదార్థం విద్యుత్ సరఫరా నుండి దూరంగా ఉంటుంది లేదా ద్రవంలో లేదా ఏదైనా వాయు వాతావరణంలో లేదా శూన్యంలో మునిగిపోతుంది. ఈ రకమైన తాపన ప్రక్రియకు దహన వాయువులు అవసరం లేదు.
ఇండక్షన్ తాపన వ్యవస్థను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు పరిగణించవలసిన అంశాలు
ఉన్నాయి కొన్ని అంశాలు ఏ రకమైన అనువర్తనాలకైనా ఇండక్షన్ తాపన వ్యవస్థను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు దీనిని పరిగణించాలి.
- సాధారణంగా, ప్రేరణ తాపన ప్రక్రియ లోహాలు మరియు వాహక పదార్థాల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. కండక్టివ్ కాని పదార్థాన్ని నేరుగా వేడి చేయవచ్చు.
- అయస్కాంత పదార్థాలపై వర్తించేటప్పుడు, ఎడ్డీ కరెంట్ మరియు అయస్కాంత పదార్థాల హిస్టెరిసిస్ ప్రభావం ద్వారా వేడి ఉత్పత్తి అవుతుంది.
- పెద్ద మరియు మందపాటి పదార్థాలతో పోలిస్తే చిన్న మరియు సన్నని పదార్థాలు త్వరగా వేడి చేయబడతాయి.
- ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం యొక్క అధిక పౌన frequency పున్యం, చొచ్చుకుపోయే తాపన లోతును తగ్గించండి.
- అధిక రెసిస్టివిటీ యొక్క పదార్థాలు త్వరగా వేడి చేయబడతాయి.
- తాపన పదార్థాన్ని ఉంచాల్సిన ప్రేరక పదార్థాన్ని సులభంగా చొప్పించడానికి మరియు తొలగించడానికి అనుమతించాలి.
- విద్యుత్ సరఫరా సామర్థ్యాన్ని లెక్కించేటప్పుడు, వేడి చేయవలసిన పదార్థం యొక్క నిర్దిష్ట వేడి, పదార్థం యొక్క ద్రవ్యరాశి మరియు అవసరమైన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల వంటివి పరిగణించాలి.
- విద్యుత్ సరఫరా సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించడానికి ప్రసరణ, ఉష్ణప్రసరణ మరియు రేడియేషన్ వల్ల కలిగే ఉష్ణ నష్టం కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.
ఇండక్షన్ హీటింగ్ ఫార్ములా
పదార్థంలోకి ఎడ్డీ కరెంట్ ద్వారా చొచ్చుకుపోయిన లోతు ప్రేరక ప్రవాహం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ప్రస్తుత మోస్తున్న పొరల కోసం, ప్రభావవంతమైన లోతును ఇలా లెక్కించవచ్చు
D = 5000 √ρ / .fఇక్కడ d లోతు (సెం.మీ) ను సూచిస్తుంది, పదార్థం యొక్క సాపేక్ష అయస్కాంత పారగమ్యత ద్వారా సూచించబడుతుంది , ఓం-సెం.మీ, ఎఫ్ లోని పదార్థం యొక్క రెసిస్టివిటీ Hz లో AC ఫీల్డ్ ఫ్రీక్వెన్సీని సూచిస్తుంది.
ఇండక్షన్ తాపన కాయిల్ డిజైన్
ప్రేరకంగా ఉపయోగించే కాయిల్, దీనికి శక్తి వర్తించబడుతుంది వివిధ రూపాల్లో వస్తుంది. పదార్థంలో ప్రేరేపిత ప్రవాహం కాయిల్‌లోని మలుపుల సంఖ్యకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. అందువల్ల, ప్రేరణ తాపన యొక్క ప్రభావం మరియు సామర్థ్యం కోసం, కాయిల్ డిజైన్ ముఖ్యం.
సాధారణంగా, ఇండక్షన్ కాయిల్స్ నీరు-చల్లబడిన రాగి కండక్టర్లు. మా అనువర్తనాల ఆధారంగా ఉపయోగించిన కాయిల్స్ యొక్క వివిధ ఆకారాలు ఉన్నాయి. మల్టీ-టర్న్ హెలికల్ కాయిల్ సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ కాయిల్ కోసం, తాపన నమూనా యొక్క వెడల్పు కాయిల్‌లోని మలుపుల సంఖ్య ద్వారా నిర్వచించబడుతుంది. వర్క్ పీస్ యొక్క ఇరుకైన బ్యాండ్ లేదా పదార్థం యొక్క కొన అవసరమయ్యే అనువర్తనాలకు సింగిల్-టర్న్ కాయిల్స్ ఉపయోగపడతాయి.
బహుళ-స్థాన హెలికల్ కాయిల్ ఒకటి కంటే ఎక్కువ వర్క్‌పీస్‌లను వేడి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. పదార్థం యొక్క ఒక వైపు మాత్రమే వేడి చేయడానికి అవసరమైనప్పుడు పాన్కేక్ కాయిల్ ఉపయోగించబడుతుంది. అంతర్గత కాయిల్ అంతర్గత బోర్లను వేడి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
ప్రేరక తాపన యొక్క అనువర్తనాలు
- ప్రేరక తాపన ప్రక్రియతో ఉపరితల తాపన, ద్రవీభవన, టంకం కోసం లక్ష్య తాపన సాధ్యమవుతుంది.
- లోహాలతో పాటు, ప్రేరక తాపన ద్వారా ద్రవ కండక్టర్లు మరియు వాయు కండక్టర్ల తాపన సాధ్యమవుతుంది.
- సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలలో సిలికాన్ వేడి చేయడానికి, ప్రేరక తాపన సూత్రం ఉపయోగించబడుతుంది.
- ఈ ప్రక్రియను లోహాన్ని దాని ద్రవీభవన స్థానానికి వేడి చేయడానికి ప్రేరక కొలిమిలలో ఉపయోగిస్తారు.
- ఇది కాంటాక్ట్‌లెస్ తాపన ప్రక్రియ కాబట్టి, ఆక్సిజన్ సమక్షంలో వేడిచేసినప్పుడు ఆక్సీకరణం చెందే ప్రత్యేకమైన ఉక్కు మరియు మిశ్రమాలను తయారు చేయడానికి వాక్యూమ్ ఫర్నేసులు ఈ ప్రక్రియను ఉపయోగించుకుంటాయి.
- లోహాల వెల్డింగ్ కోసం ఇండక్షన్ తాపన ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తారు మరియు కొన్నిసార్లు ప్లాస్టిక్‌లను ఫెర్రో అయస్కాంత సిరామిక్స్‌తో డోప్ చేసినప్పుడు.
- వంటగదిలో ఉపయోగించే ఇండక్షన్ స్టవ్స్ ప్రేరక తాపన సూత్రంపై పనిచేస్తాయి.
- బ్రేజింగ్ కార్బైడ్ నుండి షాఫ్ట్ ఇండక్షన్ తాపన ప్రక్రియ ఉపయోగించబడుతుంది.
- సీసాలు మరియు ce షధాలపై నిరోధక టోపీ సీలింగ్ను దెబ్బతీసేందుకు, ప్రేరణ తాపన ప్రక్రియ ఉపయోగించబడుతుంది.
- ప్లాస్టిక్ ఇంజెక్షన్ మోడలింగ్ యంత్రం ఇంజెక్షన్ కోసం శక్తి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఇండక్షన్ తాపనను ఉపయోగిస్తుంది.
తయారీ పరిశ్రమలకు, ప్రేరణ తాపన స్థిరత్వం, వేగం మరియు నియంత్రణ యొక్క శక్తివంతమైన ప్యాక్‌ని అందిస్తుంది. ఇది చక్కగా, వేగంగా మరియు కాలుష్యరహిత తాపన ప్రక్రియ. ప్రేరక తాపన సమయంలో గమనించిన ఉష్ణ నష్టం లెంజ్ యొక్క చట్టాన్ని ఉపయోగించి పరిష్కరించబడుతుంది. ప్రేరక తాపన ప్రక్రియలో సంభవించే ఉష్ణ నష్టాన్ని ఉత్పాదకంగా ఉపయోగించుకునే మార్గాన్ని ఈ చట్టం చూపించింది. ప్రేరక తాపన యొక్క అనువర్తనం మిమ్మల్ని ఆశ్చర్యపరిచింది?
