Los equipos de calentamiento por inducción desarrollados por VEC SRL actualmente equipan a empresas de los mas variados rubros.
VEC SRL ofrece un departamento de ingenieria para desarrollar soluciones a medida del cliente para aplicaciones de calentamiento por inducción.
También contamos con una amplia gama de equipos de serie de distintas potencias con tecnología de estado sólido MOSFET o IGBT para distintos tipos de aplicaciones
Estos equipos por sus tamaños y prestaciones ofrecen soluciones técnicas de gran versatilidad para las necesidades del cliente.
Contáctenos y le ofreceremos el mejor asesoramiento para el equipo adecuado a la medida de sus necesidades.
Dispositivo de Calentamiento por Inducción Aplicado a un Proceso de Manufactura de Caños
¿Que es el calentamiento por inducción?
El método de calentamiento por inducción se utiliza para tener una fuente de calor constante y rápida en aplicaciones de fabricación en las que se necesitan soldaduras, uniones, o en las que hay que modificar las propiedades de un metal u otros materiales conductores de electricidad. El proceso depende de corrientes eléctricas dentro del material para producir calor. Gracias a nuestra tecnología valvular o la más moderna de semiconductores, el calentamiento por inducción se convierte en un método de calentamiento sorprendentemente simple y económico.
Los componentes básicos de un sistema de calentamiento por inducción son una fuente de alimentación de CA, una bobina de inducción y la pieza que se va a calentar. La fuente de alimentación transmite corriente alterna por la bobina, con lo que se genera un campo magnético. Cuando se coloca la pieza dentro del campo magnético de la bobina, aparecen corrientes por efecto de la inducción en su interior, generándose calor puro en cantidades precisas y localizadas sin que exista un contacto físico directo
Ventajas principales del calentamiento por inducción se resumen en:
• Ausencia de contacto físico
• Generación del calentamiento en el lugar requerido, el calor inducido se puede dirigir con facilidad; se puede calentar un área reducida sin que afecte a las áreas que la circundan
• Ausencia de perdidas en transferencia calóricos
• Rapidez y precisión, el calor se genera directa e instantáneamente (>2000º F. o 1093° C en < 1 segundo) dentro de la pieza.
• Fácil automatización y control del ciclo de trabajo, con nuestras estaciones de calentamiento a distancia, la bobina de inducción se puede situar a una distancia de hasta 61 metros de la fuente de alimentación eléctrica
• El proceso es limpio, no crea polución ni produce emisiones dañinas, gases de escape, humo ruidos fuertes o contaminación térmica.
Aplicación de la inducción térmica
Las aplicaciones mas difundidas del calentamiento por inducción son las siguientes:
Tratamiento térmicos: recocido, endurecido superficial
Fusión; forjado en caliente
Perforado
Soldaduras de: Bronce, termoplásticos
Expansión para embutido: Alivio de tensiones (recocido)
Las ejemplos detallados más arriba son solo algunos ejemplos de aplicación, existen otras aplicaciones de inducción térmicas para las más variadas industrias como ser:
• Aplicación de revestimientos; Curado o Secado de epoxi o fibra de carbono
• Soldadura de caucho sobre metal
• Termoformado de piezas (hot forming)
• Fijación de puntas de material sobre herramientas de corte o piezas especiales
• Fusión de metales o componentes en crisol
Componentes Básicos
Los componentes básicos de un sistema de calentamiento por inducción son: la fuente de potencia, la estación de calentamiento, el espiral inductor, y la pieza a trabajar o material a calentar.
Fuente de potencia: Normalmente recibe 380/400V, que es rectificada y regulada. Luego alimenta el conversor de frecuencia, quien permite la generación del campo magnético en el espiral.
La potencia de la fuente determina la velocidad relativa del calentamiento de la pieza. Los equipos de menores potencias son de 5-15kW, y los mayores de 50-250kW. Todos estos equipos, y los mayores principalmente requieren agua de enfriamiento, que circula en todo el equipo (conversor de frecuencia) incluso el espiral.
Estación de calentamiento: En la mayoría de las aplicaciones es una estación remota, vinculada a la fuente a través de un cable flexible. Esta puede ser ubicada hasta una distancia de 60 m de la fuente. En aplicaciones de menor potencia la estación están integrada a la fuente. Para aplicaciones de menor potencia los equipos tienen integrada la fuente.
Las estaciones poseen una serie de capacitores de resonancia que tienen por finalidad ajustar la frecuencia y/o el voltaje de operación a la aplicación y material particulares. Las estaciones de calentamiento son enfriadas por circulación de agua. Son por lo tanto, las terminales de conexión eléctrica y de agua de enfriamiento para los tubos de espiral.
Espiral inductor: Normalmente esta fabricado con tubos de cobre enfriados por agua, normalmente de diámetros entre 1/8” y 3/16”, y el tamaño y la forma del mismo dependen de la pieza a calentar y de las variables del proceso particular. Un adecuado diseño del espiral es critico para logra un perfil de calentamiento apropiado y una máxima eficiencia de la energía consumida, sin sacrificio de la facilidad de inserción y extracción de la pieza a trabajar.
Los espirales inductores pueden ser de lazo simple o múltiple, de perfil helicoidal, redondo o rectangular, internos o externos, con una variedad infinita de espiralados para calentamientos localizados o para superficies irregulares y complicadas.
Materiales: magnéticos, principalmente los ferromagnéticos, se calientan mas fácilmente que los materiales no-magnéticos (diamagnéticos), debido al calentamiento adicional por el efecto de histéresis. La diferencia entre ambos tipos de materiales es que los magnéticos, ante la presencia de un campo magnético exterior, generan su propio campo magnético que refuerza el exterior (imantación) Al variar el campo magnético exterior, la imantación remanente produce la histéresis, que se puede entender como la resistencia natural de los material al cambio rápido en el sentido del flujo magnético. Por el contrario, los materiales diamagnéticos generan en si mismo un campo magnético opuesto, que debilita el campo magnético exterior.
En definitiva, y debido a la estructura atómica de las sustancias, todos los materiales poseen propiedades magnéticas.
La medida que representa la resistencia de los materiales a seguir la alternancia de un campo magnético que lo excita, es la permeabilidad magnética. Los materiales denominado no-magnéticos o diamagnéticos tienen valores de permeabilidad de alrededor de 1. Para los ferromagnéticos oscila entre 100 y 500. A igualdad de otros parámetros del proceso de inducción magnética, a mayor permeabilidad, menor profundidad de penetración del calentamiento sobre la superficie, y mayor rapidez de calentamiento (calentamiento adicional por histéresis).
Otro punto a tener en cuenta en relación a la pieza o material a trabajar es la distancia entre esta y el espiral inductor. Cuando este apareamiento es más cercano, se induce flujo de corriente mayor sobre la superficie inducida, y por ende, se incrementa la cantidad de calor producida.
Si bien el calentamiento por inducción es usado normalmente sobre materiales ferromagnéticos, es posible el calentamiento de materiales plásticos y otros no-magnéticos, de manera eficiente y rápida, haciendo uso de materiales susceptivos que sean magnéticos (metales). El material susceptivo es utilizado para trasferir el calor a la pieza o material objetivo por medio de la conducción y/o radiación térmica. Los materiales normalmente usados como susceptivos son el grafito, molibdeno, carburo de silicio, acero inoxidable, aluminio y otros metales. Algunas aplicaciones donde se utilizan materiales susceptivos pueden ser:
• Fusión de materiales no conductores como vidrio
• Calentamiento de fluidos en tuberías
• Sellado de plásticos
• Fabricación con termoplásticos reforzados
• Curado de adhesivos y secado de pinturas.
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