El calentamiento por inducción es un método que permite aumentar la temperatura de ciertos materiales conductores de electricidad o metales de diversos tipos, con el objetivo de ablandarlos, unirlos o endurecerlos por medio de la aplicación de una transferencia energética. En adición, los sistemas de calor por inducción resultan muy útiles para la industria y se han venido implementando desde hace 20 años en distintos procesos de fabricación, ya que resultan sumamente prácticos, útiles y eficientes al momento de transformar la materialidad de un objeto.
Con el propósito de indagar más sobre cómo funciona el calentamiento por inducción, hoy queremos compartir en qué consiste el proceso, qué materiales pueden someterse a este método y cuáles son los componentes clave que permiten que el sistema funcione de manera óptima. Por eso, lo invitamos a que siga leyendo y descubra el procedimiento detrás de la eficacia del método de inducción.
¿Cómo funciona el calentamiento por inducción?
Para comprender cómo funciona el calentamiento de metales por inducción, primero es necesario tener fundamentos claros sobre los principios básicos de la electricidad. Este paso es clave, ya que una de las características primordiales de este tipo de calentamiento es que utiliza la electricidad como conductora para subir la temperatura de diversos tipos de piezas.
Teniendo en cuenta lo anterior, el proceso de un calentador por inducción funciona gracias a un conductor de estado sólido de radiofrecuencias, que actúa sobre una pieza inductora (que en la mayoría de los casos es una bobina de cobre), con el propósito de crear un campo magnético en el que se pueda situar la pieza de metal que se quiere intervenir. Previamente se mencionó que para garantizar que este proceso funcione, es necesario emplear piezas de metal o que sean conductoras de electricidad. La razón detrás de esto, es que parte del éxito del procedimiento de inducción se debe al efecto Joule, una respuesta inspirada en las leyes del científico James Prescott Joule, que en pocas palabras se refiere a la capacidad que posee un medio de producir calor cuando una corriente eléctrica pasa por un conductor.
En las palabras de un grupo de ingenieros de la Universidad de Santander, en su investigación Calentamiento por inducción electromagnética: diseño y construcción de un prototipo:
(…) para lograr un aumento de la temperatura en un material conductor, se requiere en primera instancia generar un campo magnético de amplitud considerable y variable en el tiempo. Una vez establecido, se requiere someter la pieza que se pretende calentar a su influencia, para aprovechar el efecto de disipación de potencia producido por las corrientes inducidas, o también llamadas de Foucault. (Acevedo et al., 2007, p. 70)
Una vez se tienen en cuenta las consideraciones anteriores, es posible entender cómo funciona un equipo de calentamiento por inducción y por qué los materiales pueden adaptar su forma o materialidad según las necesidades específicas de cada industria.
¿Qué materiales se pueden calentar por inducción?
A continuación le compartimos una lista con las diferentes clases de materiales que pueden ser empleados con este método de calentamiento por electricidad.
– Níquel y aleaciones de níquel
– Cobalto
– Fibra de carbono
– Grafito
– Silicio
– Platino
– Cobre y aleaciones de cobre
– Latón
– Aluminio
– Hierro
– Acero y acero inoxidable
– Tungsteno
– Cromo
– Plata
– Oro
Es esencial tener presente que si bien existen algunos materiales que podrían calentarse a través del método de inducción, el proceso no se llevaría a cabo de forma directa, ya que no está destinado para que sea eficiente en componentes no conductores. Por eso, la recomendación es siempre emplear los materiales conductores o metales mencionados, con el objetivo de garantizar el correcto funcionamiento del equipo y los mejores resultados posibles.
Componentes del sistema
Para que un sistema de calentamiento por inducción funcione, es importante que existan una serie de componentes clave. Estos, además de permitir que el equipo pueda operar, también son la razón por la que es posible que la ciencia aplicada pueda demostrarse por medio del aumento de temperatura, a partir de la creación de radiofrecuencias y campos electromagnéticos. Por lo tanto, la mayoría de los sistemas de calentamiento por inducción vienen equipados de:
– Una bobina
– Un circuito de tanque o cabezal de trabajo
– Una fuente de alimentación
– Un sistema de refrigeración por agua
– Un pirómetro de infrarrojos
– Un controlador de temperatura
Estos elementos también son la clave para garantizar que todo esté regulado, controlado y que los procesos de trabajo no signifiquen un riesgo para las personas encargadas de manipular o gestionar los aparatos. Por supuesto, también es muy valioso siempre cumplir con todos los requerimientos de seguridad y asegurarse de que la manipulación de los equipos sea efectuada por profesionales en la materia.
En Electroheat Induction somos expertos en equipos de calentamiento y endurecimiento por inducción para todo tipo de metales o materiales conductores. Por eso, si está buscando un servicio de alta calidad para su industria, lo invitamos a que revise nuestro sitio web y se ponga en contacto con nosotros. ¡Escríbanos! Nosotros le devolveremos un correo con toda la información necesaria.
Referencias:
Acevedo, A. et. al (2007). Calentamiento por inducción electromagnética: diseño y construcción de un prototipo. Escuela de Ingenierías Eléctrica Electrónica y de Telecomunicaciones. Universidad Industrial de Santander.
