El calentamiento por inducción es un método altamente eficiente y rápido, además, asequible. Permite calentar muchos materiales conductores y con una temperatura precisa, también son efectivos para calentar zonas específicas, lo que asegura un control completo sobre los trabajos, aunque pueden calentar áreas más grandes. Hay diversas razones por las que deben considerar la implementación de calentadores por inducción.
¿Qué es y cómo funciona?
Se trata de un método preciso, rápido, repetible y eficiente para calentar metales y otros materiales conductores sin contacto. Los equipos que calientan por inducción se usan para aplicaciones de soldadura o fundición y cuentan con una fuente de alimentación que transforma la potencia de la red eléctrica en una corriente alterna y la dirige a un cabezal y una bobina que produce un campo eléctrico. Las piezas de trabajo deben colocarse en el interior de la bobina para inducir en ellas una corriente mediante el campo y generar calor. La bobina que es fría al contacto y refrigerada se coloca alrededor de las piezas de trabajo, pero sin tocarlas ya que el calor se produce solo por la corriente inducida que fluye en ellas.
Horno de inducción
Puede trabajar con diversos tipos de metal como aluminio, cobre, latón y acero o semiconductores como grafito, carbono y carburo de silicio. En el caso de materiales no conductores, por ejemplo, cristal y plásticos, la inducción puede calentar un material susceptible (comúnmente grafito) y transferir su calor a la pieza no conductora.
El calentamiento por inducción se usa en procesos con temperaturas que van desde los 100°C hasta 3000°C y puede utilizarse en procesos muy breves de aproximadamente de un segundo o menos o en otros donde se mantiene el calentamiento de manera continua durante dias. Es popular ya que se usa en varias aplicaciones como tratamiento térmico, montaje por contracción, investigación y desarrollo, sellado, secado, precalentamiento para soldadura, etcétera.
Hay dos métodos de calentamiento inductivo:
- Calentamiento por corriente inducida. Se debe a las pérdidas de I2R que corresponden a la resistividad de los materiales de trabajo.
- Calentamiento histerético. En él la energía se produce en el interior de la pieza por el campo magnético alterno generado al modificar la polaridad magnética del material de trabajo. Ocurre en las piezas únicamente hasta la llamada temperatura de Curie, en la que disminuye hasta uno la permeabilidad magnética del material y se minimiza el calentamiento histerético. El efecto restante de calentamiento inductivo es causado por el calentamiento por corriente inducida.
El funcionamiento del calentamiento por inducción comienza con la generación de un campo electromagnético en la bobina para transferir la energía al material. Al atravesar una corriente continua por un conductor, se produce un campo magnético alrededor de él. Cuando la corriente modifica su sentido se contrae el campo producido y se da en el sentido opuesto con el cambio de orientación de la corriente. Si se coloca otro cable en este campo magnético alterno, se produce una corriente alterna en él. La corriente en el segundo cable es proporcional a la corriente del primer cable y su magnitud es el inverso del cuadrado de la distancia entre ambos.
Si se retira el cable de este modelo y se coloca una bobina, la corriente alterna que pasa atravez de ella genera un campo electromagnético y mientras el material de trabajo se halla dentro del campo, corresponde al cable adicional en el modelo previo y se produce en él una corriente alterna. El calor que se genera en el material a causa de las pérdidas I2R, corresponden al calentamiento por corriente inducida.
Calentamiento por inducción
¿Por qué optar por equipos de calentamiento por inducción?
El calentamiento por inducción se usa en muchas aplicaciones actuales por los beneficios que proporciona. Hay varias razones por las que deben implementar un equipo de calentamiento inductivo, entre la que destacan las siguientes:
- Optimización del calor. Se trata de una técnica altamente valorada por su capacidad para evitar la mayoría de las inconsistencias y problemas de calidad relacionados con técnicas como la llama abierta, antorcha, entre otras. Al configurarse y calibrarse los sistemas de calentamiento inductivo como los que ofrecemos en TSolda con otros equipos como la soldadora inversora, ofrecen patrones de calentamiento continuos y repetibles que no necesitan ajustes. La mayoría de los equipos en el mercado actual integran un sistema de regulación de temperatura de alta precisión para optimizar el control.
- Alta productividad. Los sistemas de calentamiento inductivo se calientan de forma casi instantánea. No es necesaria una fase de enfriamiento o calentamiento, por lo que son convenientes para agilizar los procesos en plantas de fabricación donde se usan soldaduras blandas y fuertes y para incrementar la producción.
- Alta calidad. Es útil para optimizar la calidad de los productos, ya que no hay contacto directo entre la fuente de calor y la llama o elemento calefactor. Se recomienda su uso para disminuir los riesgos de deformación, distorsión y evitar el rechazo de productos. Para obtener mejores resultados puede colocarse el material que desean calentar en una cámara cerrada que minimizará los efectos relacionados con la oxidación.
- Calentamiento específico. Se trata de una opción confiable, ya que prolonga la vida útil de las piezas o accesorio gracias a que los equipos de calentamiento inductivo pueden entregar calor específico del sitio. Son la mejor opción para calentar secciones limitadas de los materiales y evitar daños por calor en otras.
Calentamiento por inducción en una sección especifica
- Amabilidad medioambiental y protección para el personal. El calentamiento inductivo es un proceso limpio y no emite contaminantes, los cuales son comunes en sistemas convencionales basados en la quema de combustibles, por tal motivo es la mejor opción si desean mostrarse como un negocio responsable con el medio ambiente. Está libre también de calor residual, ruidos fuertes y molestos, humo y emisiones tóxicas, lo que mejora considerablemente las condiciones de trabajo para los usuarios.
- Bajo consumo de energía. Tiene la capacidad de efectuar reducciones considerables en el uso de energía en todos los aspectos. Cerca del 90% de la energía que se produce es convertida en calor utilizable, lo cual se compara bien con un 45% aproximadamente de eficiencia para los hornos industriales de lotes, además, los sistemas de calentamiento inductivo no requieren un ciclo de inicio para reducir los inconvenientes relacionados con las pérdidas de calor.
Para aprovechar al máximo su equipo de calentamiento inductivo, adquieran un ejemplar de calidad y con una empresa con trayectoria y reconocimiento en el mercado de tecnologías de soldaduras. En TSolda ofrecemos diversos modelos que se adecuarán a sus requerimientos. Si desean conocer más detalles sobre ellos u otros como la soldadora de microalámbre, marquen a las líneas (222) 129 3598, (222) 570 2046 o envíen un mensaje a través de nuestro formulario.
