Pemanasan Induksi: Diagram Rangkaian, Prinsip Kerja Dan Aplikasi

Prinsip pemanasan induksi sudah dipakai dalam proses pengerjaan sejak tahun 1920-an. Seperti yang dibilang bahwa - keperluan yakni ibu dari penemuan, selama perang dunia ke-2, keperluan akan proses cepat untuk mengeraskan bagian-bagian dari mesin logam, sudah membuatkan teknologi pemanasan induksi dengan cepat.

Hari ini kita menyaksikan penerapan teknologi ini dalam keperluan kita sehari-hari. Baru-baru ini, keperluan untuk mengembangkan kendali mutu dan teknik manufaktur yang kondusif sudah menjinjing teknologi ini menjadi sentra perhatian sekali lagi. Dengan teknologi canggih dikala ini, metode gres dan jago untuk penerapan pemanasan induksi sedang diperkenalkan.

Apa itu Pemanasan Induksi?

Prinsip kerja dari proses pemanasan induksi yakni resep adonan induksi elektromagnetik dan pemanasan Joule. Proses pemanasan induksi yakni proses non-kontak memanaskan logam konduktif listrik dengan menciptakan arus eddy dalam logam, menggunakan prinsip induksi elektromagnetik.

Sebagai arus eddy yang dihasilkan mengalir melawan resistivitas logam, dengan prinsip pemanasan Joule, panas dihasilkan dalam logam.

Bagaimana Pemanasan Induksi Bekerja?

Mengetahui hukum Faraday sungguh berkhasiat untuk mengerti cara kerja pemanasan induksi. Menurut aturan Faraday perihal induksi elektromagnetik, merubah medan listrik dalam konduktor menyebabkan medan magnet bolak-balik di sekitarnya, yang kekuatannya tergantung pada besarnya medan listrik yang diterapkan. Prinsip ini juga berfungsi sebaliknya di saat medan magnet diubah dalam konduktor.

Jadi, prinsip di atas dipakai dalam proses pemanasan induksi. Di sini catu daya frekuensi RF keadaan solid dipraktekkan ke coil induktor dan materi yang mau dipanaskan diposisikan di dalam coil. Ketika Arus bolak-balik dilewatkan lewat coil, medan magnet bolak-balik dihasilkan di sekitarnya sesuai aturan Faraday.

Ketika materi yang diposisikan di dalam induktor tiba dalam kisaran medan magnet bolak-balik ini, arus eddy dihasilkan di dalam materi. Sekarang prinsip pemanasan Joule banyak diperhatikan. Menurut ini di saat arus dilewatkan lewat materi panas dihasilkan dalam bahan.

Jadi, di saat arus dihasilkan dalam material alasannya yakni medan magnet yang diinduksi, arus yang mengalir menciptakan panas dari dalam material. Ini menerangkan proses pemanasan induksi non-kontak.

Diagram Rangkaian Pemanas Induksi

Pengaturan yang dipakai untuk proses pemanasan induksi berisikan catu daya RF untuk menawarkan arus bolak-balik ke rangkaian. Sebuah kumparan (coil) tembaga dipakai selaku induktor dan arus dipraktekkan padanya. Bahan yang mau dipanaskan diposisikan di dalam coil tembaga.

Dengan merubah kekuatan arus yang diterapkan, kita sanggup mengendalikan suhu pemanasan. Karena arus eddy yang dihasilkan di dalam material mengalir bertentangan dengan resistansi listrik material, pemanasan yang presisi dan terlokalisasi diamati dalam proses ini.

Selain arus eddy, panas juga dihasilkan alasannya yakni histerisis di cuilan magnetik. Resistansi listrik yang dipersiapkan oleh materi magnetik, kepada medan magnet yang berubah dalam induktor, menyebabkan goresan internal. Gesekan internal ini bikin panas.

Karena proses pemanasan induksi yakni proses pemanasan non-kontak, materi yang mau dipanaskan sanggup berada jauh dari catu daya atau terendam dalam cairan atau dalam lingkungan gas atau dalam ruang hampa udara. Jenis proses pemanasan ini tidak memerlukan gas pembakaran.

Faktor Yang Harus Dipertimbangkan Saat Merancang Sistem Pemanas Induksi

Ada beberapa aspek yang mesti diperhitungkan dikala mendesain metode penghangat induksi untuk semua jenis aplikasi.

• Biasanya, proses pemanasan induksi dipakai untuk logam dan materi konduktif. Bahan non-konduktif sanggup dipanaskan secara langsung.
• Sementara dipraktekkan pada materi magnetik, panas dihasilkan baik oleh arus eddy dan imbas histerisis materi magnetik.
• Bahan kecil dan tipis dipanaskan dengan segera daripada materi besar dan tebal.
• Semakin tinggi frekuensi arus bolak-balik, menurunkan kedalaman pemanasan penetrasi.
• Bahan dengan resistivitas tinggi dipanaskan dengan cepat.
• Induktor di mana materi penghangat mesti diposisikan mesti memungkinkan penyisipan mudah dan peniadaan bahan.
• Sementara menjumlah kapasitas catu daya, panas spesifik dari materi yang mau dipanaskan, massa materi dan peningkatan suhu yang dikehendaki mesti dipertimbangkan.
• Kehilangan panas alasannya yakni konduksi, konveksi, dan radiasi juga mesti diperhitungkan untuk menyeleksi kapasitas catu daya.

Formula (rumus) Pemanasan Induksi

Kedalaman yang ditembus oleh arus eddy ke dalam material diputuskan oleh frekuensi arus induksi. Untuk lapisan pembawa arus, kedalaman efektif sanggup dijumlah sebagai

D = 5000 √ρ/µf

Di sini d berbincang kedalaman (cm), permeabilitas magnetik relatif dari materi dilambangkan dengan μ, ρ. resistivitas material dalam ohm-cm, f berbincang frekuensi medan AC dalam Hz.

Desain Rangkaian Coil Pemanas Induksi

Coil (kumparan) yang dipakai selaku Induktor, yang dipakai daya hadir dalam banyak sekali bentuk. Arus induksi dalam material seimbang dengan jumlah belitan dalam coil. Dengan demikian, untuk efektivitas dan efisiensi pemanasan induksi, konsep coil penting.

Biasanya, coil induksi yakni konduktor tembaga berpendingin air. Ada banyak sekali bentuk gulungan yang digunakan, menurut aplikasi kami. Multi-turn helical coil paling lazim digunakan. Untuk coil ini, lebar contoh pemanasan diputuskan oleh jumlah belitan dalam coil. Gulungan putaran-tunggal berkhasiat untuk aplikasi di mana dikehendaki pemanasan pita sempit benda kerja atau ujung material.

Coil heliks multi-posisi dipakai untuk memanaskan lebih dari satu benda kerja. Penekuk coil dipakai di saat cuma perlu memanaskan satu segi bahan. Coil internal dipakai untuk memanaskan lubang internal.

Aplikasi Pemanasan induksi

• Pemanasan yang ditargetkan untuk pemanasan permukaan, peleburan, penyolderan dimungkinkan dengan proses pemanasan induksi.
• Selain logam, pemanasan konduktor cair dan konduktor gas dimungkinkan dengan pemanasan induksi.
• Untuk pemanasan silikon dalam industri semikonduktor, prinsip pemanasan induksi digunakan.
• Proses ini dipakai dalam tungku induksi untuk memanaskan logam ke titik leburnya.
• Karena ini yakni proses pemanasan tanpa kontak, tungku vakum mempergunakan proses ini untuk bikin baja dan paduan khusus yang mau teroksidasi di saat dipanaskan dengan adanya oksigen.
• Proses pemanasan induksi dipakai untuk pengelasan logam dan adakala plastik di saat mereka didoping dengan keramik feromagnetik.
• Kompor induksi yang dipakai di dapur melakukan pekerjaan menurut prinsip pemanasan induksi.
• Untuk mematri karbida untuk proses pemanasan induksi poros digunakan.
• Untuk penyegelan tutup yang tahan kepada botol dan obat-obatan, proses pemanasan induksi digunakan.
• Mesin pemodelan injeksi plastik menggunakan penghangat induksi untuk mengembangkan efisiensi energi untuk injeksi.

Untuk industri manufaktur, pemanasan induksi menawarkan paket konsistensi, kecepatan, dan kendali yang kuat. Ini yakni proses pemanasan yang rapi, cepat dan tidak berpolusi. Kehilangan panas yang diamati selama pemanasan induksi sanggup dituntaskan dengan menggunakan aturan Lenz. Hukum ini berbincang cara produktif menggunakan kehilangan panas yang terjadi dalam proses pemanasan induksi.