電磁感應(yīng)加熱是一種用于粘合、硬化或軟化金屬或其他導(dǎo)電材料的過(guò)程。對(duì)于許多現(xiàn)代制造過(guò)程，電磁感應(yīng)加熱提供了速度、一致性和控制的有吸引力的組合。
自 1920 年以來(lái)，人們已經(jīng)了解電磁感應(yīng)加熱的基本原理并將其應(yīng)用于制造。在第二次世界大戰(zhàn)期間，電磁感應(yīng)加熱技術(shù)迅速發(fā)展，以滿足戰(zhàn)時(shí)對(duì)快速、可靠的金屬發(fā)動(dòng)機(jī)零件硬化工藝的迫切要求。最近，對(duì)精益制造技術(shù)的關(guān)注和對(duì)改進(jìn)質(zhì)量控制的強(qiáng)調(diào)導(dǎo)致了電磁感應(yīng)技術(shù)的重新發(fā)現(xiàn)，以及精確控制的全固態(tài)感應(yīng)電源的開(kāi)發(fā)。
是什么讓這種加熱方式如此獨(dú)特？在最常見(jiàn)的加熱方法中，火炬或明火直接應(yīng)用于金屬部件。但是在電磁感應(yīng)加熱中，熱量實(shí)際上是通過(guò)循環(huán)電流在零件內(nèi)部“感應(yīng)”出來(lái)的。
電磁感應(yīng)加熱依賴于射頻 (RF) 能量的獨(dú)特特性- 低于紅外線和微波能量的電磁頻譜部分。由于熱量通過(guò)電磁波傳遞給產(chǎn)品，因此該部件永遠(yuǎn)不會(huì)與任何火焰直接接觸，電感器本身不會(huì)變熱，并且沒(méi)有產(chǎn)品污染。正確設(shè)置后，該過(guò)程將變得非?？芍貜?fù)和可控。
電磁感應(yīng)加熱究竟是如何工作的？它有助于對(duì)電的原理有一個(gè)基本的了解。當(dāng)交流電流施加到變壓器的初級(jí)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。根據(jù)法拉第定律，如果變壓器的次級(jí)位于磁場(chǎng)內(nèi)，就會(huì)感應(yīng)出電流。
在基本感應(yīng)加熱設(shè)置中，固態(tài)射頻電源通過(guò)電感器（通常是銅線圈）發(fā)送交流電流，將要加熱的部件（工件）放置在電感器內(nèi)。電感器作為變壓器初級(jí)，被加熱的部分成為短路次級(jí)。當(dāng)金屬部件放置在電感器內(nèi)并進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，部件內(nèi)會(huì)感應(yīng)出循環(huán)渦流。
這些渦流會(huì)逆著金屬的電阻率流動(dòng)，從而在零件和電感器之間沒(méi)有任何直接接觸的情況下產(chǎn)生精確的局部熱量。這種加熱發(fā)生在磁性和非磁性部件上，通常被稱為“焦耳效應(yīng)”，指的是焦耳第一定律—一個(gè)表達(dá)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量之間關(guān)系的科學(xué)公式。
其次，磁性部件通過(guò)磁滯（磁性部件通過(guò)電感器時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部摩擦）產(chǎn)生額外的熱量。磁性材料自然會(huì)為電感器內(nèi)快速變化的磁場(chǎng)提供電阻。這種阻力會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生熱量。
因此在加熱材料的過(guò)程中，感應(yīng)器和零件之間沒(méi)有接觸，也沒(méi)有任何燃燒氣體。被加熱材料可置于與電源隔離的環(huán)境中；浸沒(méi)在液體中，被孤立的物質(zhì)覆蓋，在氣態(tài)環(huán)境中，甚至在真空中。
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