Qu’est-ce que le chauffage par induction ?

Le chauffage par induction est une méthode précise, reproductible et sans contact pour chauffer des matériaux électriquement conducteurs comme le laiton, l'aluminium, le cuivre ou l'acier ou des matériaux semi-conducteurs comme le carbure de silicium.

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Comment fonctionne le chauffage par induction ?

Un système de chauffage par induction comprend une alimentation électrique par induction qui convertit l'alimentation secteur en un courant alternatif à fréquence plus élevée. Cette énergie est transmise à une tête de travail pour créer un champ électromagnétique à l'intérieur de la bobine. Une pièce à travailler est placée dans la bobine où ce champ induit un courant dans la pièce à travailler, qui génère de la chaleur dans la pièce à travailler.

Le chauffage par induction est utilisé très efficacement dans de nombreux processus tels que le brasage, le brasage et le frettage, depuis un objet aussi petit qu'une aiguille hypodermique jusqu'à une grande roue sur un char militaire. De nombreuses entreprises de l'industrie automobile, de l'industrie des dispositifs médicaux et de l'aéronautique utilisent efficacement le chauffage par induction dans leurs processus.

En savoir plus sur le fonctionnement du chauffage par induction :

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Les systèmes de chauffage par induction

Le générateur de chauffage par induction convertit l'alimentation CA en un courant alternatif à fréquence supérieure, le livre dans un inducteur et y crée un champ magnétique. Lorsque la pièce est placée dans l’inducteur, le champ magnétique y induit des courants de Foucault, générant des quantités précises de chaleur propre et localisée, sans aucun contact physique entre l’inducteur et la pièce. Un système de refroidissement par circulation d'eau est généralement nécessaire pour refroidir l'inducteur et le système d'induction.

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Fréquence de fonctionnement

Ce sont la taille de la pièce et l'application de chauffage utilisée qui déterminent la fréquence de fonctionnement du générateur de chauffage par induction. En général, plus la pièce est imposante, plus la fréquence est basse et inversement. La capacité du circuit résonant, l'inductance de l'inducteur et les propriétés du matériau de la pièce déterminent la fréquence de fonctionnement.

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Matériaux Magnétiques

Si le matériau de votre pièce à travailler est magnétique, comme l’acier au carbone, il sera facilement chauffé par les deux méthodes de chauffage par induction : les courants de Foucault et le chauffage hystérétique. Le chauffage hystérétique est très efficace jusqu'à la température de Curie (pour l'acier 600°C (1100°F)) lorsque la perméabilité magnétique diminue à 1 et que les courants de Foucault font le chauffage.

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Profondeur de pénétration

Cela fait référence à la profondeur avec laquelle l'induction chauffe la pièce.

Le courant induit dans la pièce à travailler circulera à la surface où 80 % de la chaleur produite dans la pièce est générée dans la couche externe (effet de peau). Les fréquences de fonctionnement plus élevées ont une profondeur de peau peu profonde, tandis que les fréquences de fonctionnement plus basses ont une profondeur de peau plus épaisse et une plus grande profondeur de pénétration.

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Rendement du couplage

Le couplage désigne le rapport proportionnel entre la quantité du flux de courant dans la pièce à chauffer et la distance entre la pièce et l’inducteur. Plus la distance est réduite, plus de courant est généré dans la pièce. Par conséquent, il convient d'optimiser la distance entre la pièce et l'inducteur pour obtenir le chauffage requis et assurer une manipulation aisée de la pièce. Un système inductif comprend de nombreux éléments adaptables à l'inducteur utilisé et servant à l'optimisation du rendement du couplage.

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Importance de la conception de l'inducteur

L'efficacité du chauffage par induction est optimisée lorsque la pièce à chauffer est placée à l'intérieur de l'inducteur. Si votre procédé ne permet pas ce positionnement, il est possible de placer l'inducteur à l'extérieur de la pièce. La taille et la forme du solénoïde en cuivre refroidi à l'eau suivront la forme de votre pièce et seront conçues de sorte à localiser précisément la chaleur sur la pièce.

Détermination de la puissance requise

La puissance requise pour chauffer votre pièce dépend des éléments suivants:

La masse de votre pièce
Les propriétés du matériau de la pièce
L'échauffement requis
La durée d'échauffement nécessaire pour satisfaire les exigences de votre procédé
L'efficacité du champ en corrélation directe avec la conception de l'inducteur
Toute perte thermique pendant le processus d'échauffement

Une fois que nous avons déterminé la puissance nécessaire à l'échauffement de votre pièce, nous pouvons sélectionner le système de chauffage par induction le mieux adapté à votre application et à l'efficacité du couplage de l'inducteur.

Chauffage par induction

Il est une méthode rapide, efficace, précise et répétable, sans contact permettant de chauffer les métaux ou les autres matériaux conducteurs d'électricité. Le matériau peut être un métal comme de l'acier, du cuivre, de l'aluminium, du laiton ou cela peut être un semi-conducteur comme du carbone, du graphite ou du carbure de silicium. Pour chauffer les matériaux non conducteurs comme le plastique ou le verre, l'induction est utilisée pour chauffer un suscepteur conducteur d'électricité, habituellement le graphite, qui transfère ensuite la chaleur du matériau non conducteur.

Lisez notre brochure de quatre pages "À propos du chauffage par induction"

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Brochure: À propos du chauffage par induction

Bobines d'Induction

La bobine d’induction, ou inducteur, est le composant du système de chauffage par induction qui détermine l’efficacité et le rendement du chauffage de la pièce.

La bobine sert à transférer l’énergie de l’alimentation en puissance et de la tête d’induction à la pièce, en créant un champ électromagnétique alternatif.

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