El proceso de fusión en un horno de inducción implica el uso del calentamiento por inducción para fundir metales.
Explicación de los 5 pasos clave
1. Bobina de inducción y campo magnético
El componente central de un horno de inducción es la bobina de inducción, normalmente de cobre.
Cuando se hace pasar una corriente alterna (CA) a través de esta bobina, se crea un campo magnético que se invierte rápidamente.
Este campo magnético es crucial para el proceso de calentamiento por inducción.
2. Corrientes de Foucault en la carga metálica
El campo magnético generado por la bobina penetra en la carga metálica (el material que se va a fundir) e induce corrientes de Foucault en su interior.
Estas corrientes son bucles de corriente eléctrica dentro del metal.
La presencia de estas corrientes se debe a la ley de inducción electromagnética de Faraday, que establece que un campo magnético cambiante inducirá una fuerza electromotriz (FEM) en un conductor, dando lugar al flujo de corriente.
3. Calentamiento Joule
A medida que las corrientes de Foucault fluyen a través del metal, encuentran resistencia.
Esta resistencia provoca la conversión de la energía eléctrica en calor a través del calentamiento Joule (P = I²R, donde P es la potencia, I es la corriente y R es la resistencia).
Este calor se genera directamente dentro del propio metal, en lugar de aplicarse externamente, por lo que la fusión por inducción se considera limpia y eficiente.
4. Fusión y agitación
El calor generado por el calentamiento Joule eleva la temperatura de la carga metálica hasta que se funde.
Una vez fundido el metal, las corrientes de Foucault continúan agitándolo, garantizando una buena mezcla y una temperatura uniforme en toda la masa fundida.
Esta acción de agitación es beneficiosa para lograr una composición de aleación homogénea, especialmente en la fabricación de acero, donde la aleación precisa es crítica.
5. Frecuencia y penetración
La frecuencia de la corriente alterna utilizada en la bobina de inducción afecta a la profundidad a la que las corrientes inducidas penetran en el metal.
Las frecuencias más altas dan lugar a una penetración menos profunda, lo que resulta adecuado para fundir piezas de metal más pequeñas o delgadas.
Las frecuencias más bajas pueden penetrar más profundamente, lo que las hace adecuadas para cargas metálicas más grandes o voluminosas.
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