10 considerações ao instalar um sistema de aquecimento por indução

10 considerações ao instalar um sistema de aquecimento por indução

Fig. 1. Extremidade de barra em processo de aquecimento por indução

O aquecimento por indução possui vantagens consideráveis para aplicações específicas quando comparado com os métodos comuns. A sua aplicação seria uma?

O aquecimento por indução oferece inúmeros benefícios para processos de produção por ser rápido, eficiente em energia, e por ser um método de aquecimento que não possui chama por aquecer materiais condutores elétricos. Um sistema comum envolve uma fonte de alimentação para a indução, combinada com uma bobina de cobre e um resfriador ou um sistema de resfriamento. A corrente flui através da bobina para criar um campo eletromagnético alternado. Quando uma peça condutora é colocada dentro da bobina, a corrente é induzida a passar por ela. A passagem da corrente combinada com as propriedades de resistência da peça condutora resulta em geração de calor.

É crucial selecionar o sistema correto para a sua aplicação e seus requisitos. Um sistema sobre alimentado pode significar maior despesa do que o necessário, enquanto um sistema insuficiente pode prolongar o aquecimento e desacelerar a produção. Aqui estão listados 10 fatores a serem considerados ao selecionar um sistema de aquecimento por indução.

 

 1 – O Seu Material

Indução aquece diretamente materiais condutores como metais. Materiais não condutores podem ser aquecidos utilizando um susceptor de indução. Devido à histerese, materiais magnéticos são aquecidos mais facilmente do que não magnéticos; consequentemente, materiais não magnéticos exigem maior energia. Metais com alta resistividade, como aço, aquecem rapidamente, enquanto metais com baixa resistividade, como cobre, ou alumínio demoram mais tempo para aquecer.

 

2 – Profundidade de Aquecimento

A corrente induzida será mais intensa na superfície da peça. Na verdade, mais de 80% do calor produzido na peça é originado da “casca” ou superfície. Então peças maiores e peças que exigem aquecimento por completo aquecem mais lentamente do que peças mais delgadas ou pequenas.

 

3 – Frequência de Operação

Sistemas de grande potência e baixa frequência são geralmente adequados para aquecer peças grandes que exigem aquecimento completo. Sistemas de baixa potência e alta frequência são aplicados em aquecimento superficial. Como regra geral, quanto maior a frequência, menor a profundidade de aquecimento da peça.

 

4 – Potência Aplicada

A potência de saída da fonte de alimentação do seu sistema de aquecimento por indução determina a velocidade relativa na qual a peça é aquecida. A massa da peça, o aumento da temperatura e perdas de calor por convecção e condução devem ser considerados. Geralmente, o fabricante pode ajudar com esta avaliação.

 

 5 – Aumento da Temperatura Necessária

Indução pode gerar uma significativa mudança na temperatura, mas ao se falar genericamente, maior potência é necessária para promover uma mudança significativa na temperatura e isso pode impactar na sua escolha da fonte de alimentação. A taxa de mudança de temperatura também afeta sua escolha de fonte de energia. Quanto mais rápido a taxa de mudança, maior a potência significativa requerida.

 

6 – Projeto da Bobina

Sua bobina, que geralmente é refrigerada a água e feita de cobre, precisa seguir a forma da sua parte e levar em consideração as variáveis do seu processo. Um projeto ótimo da bobina fornecerá o padrão de calor certo para sua peça mais devagar e fornecer um padrão de aquecimento impróprio. As bombinas flexíveis estão atualmente disponíveis e funcionam bem com peças grandes e geometrias de peças únicas.

 

7 – Eficiência de Acoplamento

A peça a ser adequadamente acoplada junto à bobina eleva o fluxo de corrente, o que aumenta a quantidade de calor gerado. O acoplamento permite aquecimento mais rápido e eficiente, o que pode aumentar a eficiência na produção. O acoplamento inadequado causa o efeito contrário.

 

8 – A Instalação e a Área Ocupada

Indução exige resfriamento por um refrigerador ou de um sistema de resfriamento. Sistemas de baixa potência comumente necessitam de um compacto resfriador água/ar, enquanto um sistema de alta potência necessitará de um maior resfriador água/água. Além disso, deverá ter espaço para a fonte de alimentação e a bobina. De um modo geral, sistemas de indução podem economizar considerável espaço quando comparado a um forno, principalmente ao se considerar que a cabeça de trabalho pode ser colocada a uma distância significativa da fonte de alimentação. É preciso ter certeza de que a instalação pode lidar com a quantidade de energia que o sistema requer.

 

9 – Requisitos Adicionais de Aquecimento

É necessário medir e guardar dados de aquecimento? Alguns fornecedores de solução em indução podem oferecer um sistema completo que inclui um pirômetro óptico e um software de monitoramento de temperatura para que os dados possam ser gravados e salvos. Uma solução abrangente pode levar a uma instalação e inicialização suave.

 

10 – Expertise Industrial

Muitos fabricantes de indução possuem expertise em certas aplicações, portanto é necessário averiguar se a sua aplicação está no portfólio do fabricante. Além disso, alguns fornecedores oferecem testes em laboratório e uma recomendação de sistema sob medida baseados nos requisitos do sistema de aquecimento. Esse tipo de serviço ajuda a explicar os fatores mencionados anteriormente.

 

Concluindo, aquecimento por indução possui vantagens consideráveis sobre outros sistemas comuns de aquecimento. Comprar o sistema certo para determinados requisitos da aplicação e assegurar de que cobrirá todas as necessidades eventuais futuras trará um enorme benefício para a sua empresa.

 

Para mais informações: Brett Daly, Especialista em Marketing da Ambrell, empresa do grupo Ameritherm Co., Nova Iorque – EUA; tel: +1 585-889-9000; website: www.ambrell.com.

 

Brett Daly
Brett Daly
Especialista em Marketing da Ambrell, empresa do grupo Ameritherm Co., Nova Iorque - EUA; tel: +1 585-889-9000; website: www.ambrell.com.

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