Индукционная печь: принцип работы и сфера применения

Технология плавки металлов методом индукционного нагрева развивалась более сотни лет, она продолжает совершенствоваться до сих пор. Все началось с открытия ученым М. Фарадеем явления электромагнитной индукции. Уже в то время предпринимались первые практические попытки создать в лабораторных условиях новую технологию плавки металлов, но все они заканчивались неудачей. В то время не было установок, способных генерировать токи повышенной частоты достаточной мощности.

Первая индукционная печь была предложена С. Фарранти в 1887 году. Но до момента ее практической реализации прошло еще немало времени. В 1890 году компания Benedicks Bultfabrik реализовала эту идею, появилась реальная возможность в промышленных масштабах осуществлять плавку металлов по новой технологии. Но в то время не было мощных источников тока, поэтому индукционная печь работала с незначительными объемами металла.

Ситуация стала меняться в начале 20 века, когда конструкция печи претерпела значительные изменения. Появились мощные генераторы и источники тока повышенной частоты, которые и стали использоваться для обеспечения ее работы.

Развитие полупроводниковых приборов и появление первых тиристорных преобразователей позволили создать эффективные системы питания на их основе. Современная индукционная печь в состоянии работать с большими объемами металла. За счет использования инновационных систем управления, она стала более экономичной.

Эта технология позволяет получать сверхчистые сплавы различных металлов. Если при традиционном способе плавки, к примеру, в конверторе, остается большой процент примесей, то при использовании этого метода они отсутствуют. Это позволяет создавать сверхчистые сплавы с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Интересен сам принцип работы индукционной печи, заключающийся в бесконтактном нагреве металлов с помощью электромагнитного поля. Это происходит с помощью индуктора, нагрузкой которого и служит загружаемый в печь металл. Если мощность печи достаточно высокая, то происходит плавление.

Сама индукционная печь может иметь самые разнообразные габариты и назначение. Она может быть использована в лабораторных установках или больших производственных комплексах, иметь разную мощность и производительность.

Небольшая самодельная индукционная печь вполне может пригодиться в домашней лаборатории. С ее помощью можно изготовить, например, припой с разным содержанием цинка и олова, а также многое другое. При ее изготовлении необходимо учитывать вышеописанный принцип работы. Используйте высокочастотный генератор (от 30 МГц и выше), мощный источник питания, силовые модули, и в результате в тигеле (он может состоять из 6-15 витков провода ПЭВ-8,0) можно будет расплавить кусок цинка за короткий промежуток времени (15-20 секунд).

Развитие этой технологии идет по пути постепенного наращивания мощности установок, совершенствования элементной силовой базы, увеличения частоты генератора и использования инновационных разработок в схемах управления, контроля и защиты.