Индуктор для ТВЧ

Индуктор – это обязательная часть каждой установки ТВЧ. Он представляет собой один или несколько витков проводника, в котором создаются высокочастотные электрические колебания – до 5 МГц. Это становится возможным за счет мощного генератора переменного тока. В витки помещают заготовки, выполненные из электропроводящего материала.

Разогревает заготовку электромагнитное излучение, появляющееся после приведения в действие ТВЧ генератора. Система, включающая индуктор и заготовку, – это трансформатор. Индуктор в нем является первичной обмоткой, а заготовка – вторичной. Она замыкается накоротко. Появляющийся между обмотками магнитный поток может замыкаться по воздуху, защитному газу, вакууму, жидкости и пр.

Плоские заготовки можно разместить у торца, а трубчатые – одеть снаружи на спираль индуктора.

Индуктор нагрева заготовок (www.coilfab.com)

Индуктор выполняется и в других формах. Змееобразный используется при нагреве плоских поверхностей, имеющий вид трехлистного клевера – при нагреве уголков, в форме восьмерки – при нагреве зубьев зубчатых колес.

Обычно индуктор ТВЧ для мощных установок делают из медных трубок, которые регулярно охлаждают с помощью воды. Ведь работающие индукторы, через которые протекает большой ток (от сотен до тысяч ампер), сильно нагреваются. Кроме того, они поглощают тепловое излучение от разогретой заготовки. Для того чтобы вода брызгала на заготовку и в одно время с нагревом происходила поверхностная закалка, в медных трубках просверливают отверстия.

Индуктор нагрева внутренней части детали

Индукторы недолго работающих или маломощных установок индукционного нагрева делают из массивного медного провода. Можно для этих целей применять даже обычный изолированный. Ведь такие индукторы ТВЧ не успевают сильно нагреться.

Проектирование индуктора – это одна из самых сложных задач нагрева ТВЧ. При разработке инженеры применяют специальные программные средства. Так удается без ошибок рассчитать и смоделировать проект.

Вариан сложного индуктора (www.coilfab.com)

Для проведения простых операций, которые не подразумевают высокой точности нагрева, допускается использование простых методик, которые разрабатывают сотрудники ВНИИТВЧ.

Чтобы увеличить КПД индуктора ТВЧ, нужно поместить его максимально близко к заготовке – от 2 до нескольких см.

Индуктор для закалки совмещенный со спрейером

Снаружи индуктор обклеивают высокочастотными магнитопроводами (магнитодиэлектриками), то есть небольшими панелями из материалов Fluxtrol или Ferrotron. Так удается уменьшить рассеяние магнитного потока. Fluxtrol и Ferrotron – это мелкодисперсный порошок из магнитного материала, который связан эпоксидной смолой. Эти панельки концентрируют электромагнитное излучение на частотах до 3 МГц и выдерживают температуру до 250 °С. С помощью магнитопровода удается более точно выделить зону ТВЧ нагрева. Заменой панелек иногда выступает феррит или ферритовая крошка, связанная эпоксидной смолой.

Индуктор с Fluxtrol концентраторами (fluxtrol.com)