El calentamiento por inducción es un proceso mediante el cual se pueden unir, suavizar o templar metales o cualquier otro material conductor. En el caso de muchos procesos que se realizan alrededor de las fabricaciones modernas, este equipo ofrece una excelente combinación de consistencia, velocidad, control y fiabilidad. Este sistema se basa en las características específicas de la energía de radiofrecuencia, porque el calor se transfiere al producto mediante ondas electromagnéticas, sin que la pieza entre en contacto con ninguna llama. Además, el inductor no se calienta ni contamina el producto.
Aspectos a considerar para identificar un sistema de calentamiento por inducción
La efectividad de un sistema de calentamiento para una aplicación determinada, depende de ciertos factores. Así, como sucede con otros equipos, como la soldadora de aluminio, es necesario tomarlos en cuenta a la hora de adquirirlos. Entre estos factores se encuentran algunos como:
- El diseño del equipo.
- Las características de la pieza.
- La capacidad de la fuente de alimentación.
- La cantidad de cambio de temperatura necesario para la aplicación.
Características que conforman a la parte
Estas son algunas de las características de la parte que se desea soldar:
Metal o plástico
El calentamiento por inducción puede funcionar de forma directa únicamente con materiales conductores, usualmente metales. En lo que respecta a los plásticos y otros tipos de materiales no conductores, suelen calentarse de manera indirecta calentando, primeramente, un susceptor metálico conducto que se encarga de transferir el calor al material no conductor.
Calentamiento de una armadura de aluminio
Magnético o no magnético
Tiende a ser más sencillo calentar materiales magnéticos. Igualmente, el calor que es inducido por las corrientes de Foucault, los materiales magnéticos pueden generar calor mediante el denominado efecto de histéresis. Consiste en un efecto que deja de presentarse a temperaturas superiores al punto «Curie», es decir, a la temperatura a la que un material magnético puede llegar a perder sus propiedades.
Grueso o fino
Con relación a los materiales conductivos, cerca del 85% del efecto de calentamiento se presenta en la superficie de la pieza. En este caso, la intensidad de calentamiento se reduce mientras que se incrementa la distancia desde la superficie. Por tal razón, las zonas pequeñas o delgadas, por lo general, se calientan más rápido que las áreas gruesas de gran tamaño, sobre todo, si estas zonas requieren calentarse totalmente.
Resistividad
Cuando se aplica el mismo proceso de inducción para calentar dos partes del mismo tamaño de cobre y acero, los resultados podrán ser diferentes. Esto se debe a que el acero, junto con el estaño, el carbono y el tungsteno, disponen de una elevada resistividad eléctrica. Por ello, tienen la capacidad de resistir al flujo actual, donde el calor se acumula de forma rápida.
Por otro lado, los metales de baja resistividad, por ejemplo: el aluminio, el cobre y el latón, tardan más en calentarse. Al respecto, la resistividad incrementa con la temperatura, por lo que, una pieza de acero que se encuentre muy caliente puede ser más receptiva al calentamiento por inducción que una pieza fría.
Diseño inductor
El calentamiento se se produce dentro del inductor mediante el flujo de corriente alterna. En tal sentido, el diseño de inductores se convierte en uno de los elementos esenciales dentro del sistema en sí.
Un inductor que esté diseñado de manera correcta genera el patrón de calentamiento óptimo de su parte e incrementa el nivel de eficiencia de la fuente de alimentación de calentamiento y permite una fácil inserción y extracción de la pieza.
Capacidad de suministro de energía
El tamaño correspondiente de la fuente de alimentación de inducción determinada para calentar una zona requerida puede llegar a calcularse de manera sencilla. En primer lugar, se debe establecer la cantidad de energía que se busca transferir a la pieza de trabajo.
Este elemento depende de la masa del material que se calienta, de la elevación de la temperatura determinada y del calor específico del material. Además, se debe tener presente las pérdidas de calor por convección, conducción y radiación.
Se requiere la magnitud de cambio de temperatura
La eficiencia del calentamiento para una aplicación determinada, depende de la cantidad de cambio de temperatura o grados centigrados que se necesita alcanzar. Por lo general, se usa más potencia de calentamiento para alcanzar mayor temperatura
Control del sistema de calentamiento
El proceso brinda la oportunidad de eliminar cualquier problema derivado de los sopletes, llamas y otras técnicas. En tal caso, si se logra calibrar y es puesta en marcha, impide la presencia de desviaciones y garantiza patrones de calentamiento eficientes.
Las fuentes de alimentación del calentador de induccion caracterizan por conseguir temperaturas de elevada precisión que ofrecen uniformidad en los resultados. La fuente puede llegar a activarse y desactivarse instantáneamente. Asimismo, posee la capacidad para medir la temperatura de los materiales, siempre y cuando se integre un lazo cerrado de control a esta.
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