Die Induktionserwärmung ist ein relativ neues Verfahren und ihre Anwendung beruht hauptsächlich auf ihren einzigartigen Eigenschaften.

Wenn ein sich schnell ändernder Strom durch ein Metallwerkstück fließt, entsteht ein Skin-Effekt, der den Strom auf der Oberfläche des Werkstücks konzentriert und so eine hochselektive Wärmequelle auf der Metalloberfläche erzeugt.Faraday entdeckte diesen Vorteil des Skin-Effekts und entdeckte das bemerkenswerte Phänomen der elektromagnetischen Induktion.Er war auch der Begründer der Induktionserwärmung.Die Induktionserwärmung erfordert keine externe Wärmequelle, sondern nutzt das erhitzte Werkstück selbst als Wärmequelle, und bei dieser Methode muss das Werkstück nicht mit der Energiequelle, nämlich der Induktionsspule, in Kontakt sein.Zu den weiteren Merkmalen gehören die Möglichkeit, unterschiedliche Heiztiefen basierend auf der Frequenz auszuwählen, eine präzise lokale Erwärmung basierend auf dem Spulenkopplungsdesign und eine hohe Leistungsintensität bzw. hohe Leistungsdichte.

 

Der für die Induktionserwärmung geeignete Wärmebehandlungsprozess sollte diese Eigenschaften voll ausnutzen und ein vollständiges Gerät entwerfen, indem die folgenden Schritte befolgt werden.

 

Zunächst müssen die Prozessanforderungen mit den Grundeigenschaften der Induktionserwärmung übereinstimmen.In diesem Kapitel werden die elektromagnetischen Effekte im Werkstück, die Verteilung des resultierenden Stroms und die aufgenommene Leistung beschrieben.Abhängig von der durch den induzierten Strom erzeugten Heizwirkung und Temperaturwirkung sowie der Temperaturverteilung bei unterschiedlichen Frequenzen, unterschiedlichen Metall- und Werkstückformen können Benutzer und Designer entsprechend den Anforderungen der technischen Bedingungen entscheiden, ob sie verworfen werden sollen.

 

Zweitens muss die spezifische Form der Induktionserwärmung danach bestimmt werden, ob sie den Anforderungen der technischen Bedingungen entspricht, und sollte auch die Anwendungs- und Entwicklungssituation sowie den Hauptanwendungstrend der Induktionserwärmung umfassend erfassen.

 

Drittens kann, nachdem die Eignung und der beste Einsatz der Induktionserwärmung ermittelt wurde, das Sensor- und Stromversorgungssystem entworfen werden.

Viele Probleme bei der Induktionserwärmung ähneln sehr einigen grundlegenden Wahrnehmungskenntnissen im Ingenieurwesen und werden im Allgemeinen aus praktischen Erfahrungen abgeleitet.Man kann auch sagen, dass es unmöglich ist, ein Induktionsheizgerät oder -system zu entwerfen, ohne die Sensorform, die Stromversorgungsfrequenz und die thermische Leistung des erhitzten Metalls richtig zu verstehen.

 

Die Wirkung der Induktionserwärmung unter dem Einfluss unsichtbarer Magnetfelder ist die gleiche wie beim Flammenlöschen.

Beispielsweise kann die vom Hochfrequenzgenerator erzeugte höhere Frequenz (mehr als 200.000 Hz) im Allgemeinen eine heftige, schnelle und lokalisierte Wärmequelle erzeugen, die der Rolle einer kleinen und konzentrierten Hochtemperaturgasflamme entspricht.Im Gegenteil, die Heizwirkung der Mittelfrequenz (1000 Hz und 10000 Hz) ist verteilter und langsamer und die Wärme dringt tiefer ein, ähnlich wie bei der relativ großen und offenen Gasflamme.