Podgrzewanie indukcyjne

Nagrzewanie indukcyjne może być kojarzone z coraz to bardziej popularnymi kuchniami indukcyjnymi. Dla niektórych technologia znana jest od wielu lat i spotykana często w hutnictwie gdzie indukcję wykorzystuje się do topienia metali w olbrzymich piecach. Powstawanie coraz to nowszych technologii zaowocowało skonstruowaniem urządzeń które wykorzystując technologię nagrzewania indukcyjnego zagościły na stałe w warsztatach samochodowych.

Obecnie na rynku można spotkać wiele urządzeń wykorzystujących tą technologię, która pozwala na bezogniowe podgrzewanie metalowych elementów. Pierwsze podgrzewacze indukcyjne stosowane w warsztatach spotykane były tylko w serwisach napraw powypadkowych samochodów użytkowych, gdzie siły występujące podczas prostowania ram nośnych uniemożliwiały przywrócenie pierwotnego kształtu. Urządzenia te charakteryzowały się olbrzymimi gabarytami oraz dużą mocą pobieraną z sieci elektrycznej. Z biegiem lat postęp technologii umożliwił stworzenie urządzeń o mniejszych gabarytach, bardziej wydajnych, które znalazły szereg innych zastosowań w warsztatach i obecnie można spotkać nagrzewacz indukcyjny w wielu serwisach samochodowych.

Zasada działania podgrzewaczy indukcyjnych

Ogólna zasada nagrzewania indukcyjnego polega na wytworzeniu wysokiej temperatury w przewodniku prądu elektrycznego za pomocą prądów wirowych. Aby wytworzyć to zjawisko, konieczne jest zastosowanie wielu zjawisk elektromagnetycznych. Elementem generującym prądy wirowe w przewodniku jest wzbudnik składający się z wielu przewodników w postaci cylindrycznie ułożonej cewki. Zbudowana jest ona z wielu zwojów bądź płaskiego elementu w postaci ferrytu. Przepływ przemiennego prądu o odpowiedniej częstotliwości przez wzbudnik powoduję powstanie zmiennego w czasie pola magnetycznego. W przewodniku znajdującym się takim polu magnetycznym indukuje się siła elektromotoryczna która prowadzi do powstania prądów wirowych. Powstawaniu prądów wirowych tzw. prądy Foucaulta towarzyszy wydzielanie olbrzymich ilości ciepła dzięki prawu Joule’a-Lenza.

Specyfika podgrzewania indukcyjnego

Wzbudnik w podgrzewaczach indukcyjnych w znacznym stopniu narażony jest na działanie temperatury ze strony podgrzewanego elementu. Aby zredukować wpływ ciepła, konieczne jest zastosowanie chłodzenia w postaci przepływu cieczy. W urządzeniach mniejszych znajduję się wyłącznie pompa wymuszająca obieg płynu przez wzbudnik. W większych nagrzewaczach oprócz obiegu, znajduję się także układ chłodzenia, który pozwala na dużo bardziej wydajniejszą pracę i utrzymywanie w odpowiedniej temperaturze wszystkich elementów chłodzonych takich jak bardzo ważny moduł IGBT na radiatorze. W warsztatach samochodowych gdzie nie ma urządzenia do indukcyjnego podgrzewania metali, korzysta się w dalszym ciągu z palnika. Metoda ta ma wiele wad w porównaniu z nagrzewaniem indukcyjnym. Szczególnie istotna jest pojawienie się zjawiska nawęglania przez podgrzewanie elementu za pomocą otwartego ognia. Proces ten powoduję niekorzystne zmniejszenie parametru wytrzymałości na rozciąganie oraz zwiększenie „kruchości” oraz twardości. Elementy metalowe stają się wówczas dużo bardziej podatne na pęknięcia i zerwania. W przypadku nagrzewania indukcyjnego, proces ten jest wykluczony gdyż nie ingeruje żadnymi związkami chemicznymi z zewnątrz a wzbudza jedynie ruchy cząsteczkowe wewnątrz materiału. Palnik wykorzystuje otwarty ogień przez co staję się problematyczny w momencie kiedy obok podgrzewanego elementu znajdują się przewody paliwowe, hydrauliczne lub inne narażone na szybkie spalanie. Taki problem można wykluczyć przy indukcji, gdyż nagrzaniu ulega tylko element z którym styka się wzbudnik.

Nagrzewnice indukcyjne są również dużo bardziej bezpieczne ponieważ nie wykorzystują żadnych paliw i nie generują otwartego ognia. Końcówka robocza nie nagrzewa się się na skutek działania prądu zasilania lecz jedynie częściowo odbiera ciepło od rozgrzewanego materiału. Dzięki tym zaletom urządzenie jest ergonomiczne i ekologiczne i całkowicie bezpieczne dla użytkownika.

Bogusław Raatz

HERKULES AUTO-TECHNIKA