Calentador por inducción

Tipos de Calentadores de Forja por Inducción

El calentamiento por inducción es una forma de calentamiento que se genera internamente por el metal. El calentamiento por inducción es una forma ampliamente utilizada de precalentar el metal antes de la forja y el cambio de formas. Un calentador de inducción para forja es parte del proceso de forja. Los calentadores de inducción ofrecen muchos beneficios, que incluyen una rápida tasa de calentamiento del metal, la mejora de las líneas de producción, la disminución de la oxidación de las superficies y el suministro a los operadores de un entorno de trabajo más seguro. "Más seguro" en el sentido de que no hay llama abierta ni gas que requiera calefacción.

Un calentador de inducción funciona utilizando campos electromagnéticos para calentar las piezas metálicas directamente. Calentar las piezas metálicas directamente conduce a tasas de calentamiento extremadamente rápidas. Además, al cambiar la frecuencia de la fuente de alimentación, los operadores pueden controlar las áreas de las piezas metálicas que requieren calentamiento y la profundidad en el metal que se calentará.

Las unidades de calentamiento por inducción suelen ser móviles y se pueden mover fácilmente por la planta de producción. Los tamaños de los calentadores de inducción pueden ir desde pequeñas unidades portátiles hasta grandes equipos para calentar piezas más grandes antes de ser forjadas.

En general, hay tres tipos de calentadores de inducción para forja. Son el calentador de inducción refrigerado por aire, el calentador de inducción refrigerado por agua y el calentador de inducción refrigerado por agua con unidad de refrigeración integrada.

• Calentadores de Inducción Refrigerados por Aire

  Un calentador de inducción refrigerado por aire utiliza el aire circundante para enfriar el dispositivo.

  Beneficios:

  Los beneficios de este tipo de calentador de inducción son que es una opción de bajo costo y es más asequible que otras opciones refrigeradas por aire o agua. Los calentadores de inducción son livianos y móviles, por lo que se pueden mover por la planta de producción. Es un calentador de inducción fácil de usar al calentar pequeñas piezas metálicas antes de la forja.

• Calentadores de Inducción Refrigerados por Agua

  El calentador de inducción refrigerado por agua utiliza agua para enfriar el dispositivo. Lo hace circulando agua a través de una chaqueta de enfriamiento que rodea el inductor.

  Beneficios:

  Estos calentadores pueden manejar y disipar altas cantidades de calor. Esto les permite proporcionar calentamiento continuo durante períodos prolongados de tiempo. Los calentadores de inducción refrigerados por agua son más compactos y tienen más flexibilidad para que puedan utilizarse en espacios más reducidos donde los calentadores refrigerados por aire pueden no tener acceso.

• Calentador de Inducción Refrigerado por Agua con Unidad de Refrigeración Integrada

  Esta forma avanzada de calentador de inducción tiene sistemas de enfriamiento incorporados que son más eficientes.

  Beneficios:

  Los calentadores de inducción refrigerados por agua con unidades de refrigeración integradas son muy eficientes y efectivos para disipar el calor que puede acumularse durante el proceso de calentamiento de la unidad. Destacan en la prevención del sobrecalentamiento de la unidad y proporcionan una temperatura de funcionamiento estable. Estos tipos de calentadores son adecuados para aplicaciones de alta resistencia y operación continua. También son energéticamente eficientes y respetuosos con el medio ambiente.

Especificaciones y Mantenimiento

El rendimiento de los calentadores de forja por inducción depende de sus especificaciones. Algunas especificaciones clave son las siguientes.

• Potencia de Calentamiento: Es la potencia de calentamiento más alta que los calentadores pueden proporcionar. Generalmente, la potencia está en rangos de kilovatios. Un nivel de potencia mayor significa un calentamiento más rápido.
• Voltaje de Entrada: Se refiere al voltaje que los calentadores necesitan para operar. Diferentes máquinas tienen diferentes requisitos de voltaje, que van desde niveles de voltaje industrial hasta residenciales.
• Frecuencia: La frecuencia determina la rapidez con que el calentador cambia la corriente. Afecta la velocidad y la eficiencia del calentamiento.
• El Diámetro de las Bobinas: Los calentadores de inducción utilizan bobinas de varias formas para generar campos magnéticos que calientan el metal. El tamaño de las bobinas afecta la extensión o la reducción de las áreas del metal que se están calentando.
• Sistema de Enfriamiento: Este sistema gestiona la temperatura de los calentadores de inducción. Garantiza que las máquinas no se sobrecalienten durante el uso continuo, evitando así posibles daños.
• Eficiencia: Indica la eficacia con que el calentador convierte la energía eléctrica en calor para el calentamiento inductivo. Los niveles de alta eficiencia significan un menor consumo de energía y menos pérdida de calor.

Mantenimiento

El mantenimiento regular puede mantener los calentadores de inducción funcionando de forma óptima y prolongar su vida útil.

• Comprobación Diaria: Los usuarios deben inspeccionar diariamente las fuentes de alimentación, las bobinas, las tuberías de agua, el agua circulante y la operatividad del ventilador de enfriamiento. También deben prestar atención a las señales de calentamiento por inducción y tomar medidas correctivas a tiempo si se produce alguna anomalía.
• Limpiar y Limpiar: Apague la alimentación antes de limpiar los calentadores de inducción. Luego, limpie suavemente la superficie con un paño húmedo para eliminar el polvo y la suciedad. Evite utilizar líquidos corrosivos o productos químicos para la limpieza. Elimine regularmente el polvo del ventilador. Esto puede garantizar una adecuada disipación del calor y evitar el sobrecalentamiento del equipo.
• Mantenimiento del Sistema de Enfriamiento: Los usuarios deben verificar si la bomba de agua funciona correctamente y si hay alguna fuga de agua en las tuberías de agua. También deben controlar la temperatura y la calidad del agua circulante para garantizar un rendimiento de enfriamiento efectivo.
• Calidad de las Bobinas: Los operadores deben verificar periódicamente la calidad de las bobinas. Deben buscar signos notables, como abrasiones, deformaciones o roturas. Si se encuentran problemas, deben hacer una reparación o un reemplazo lo antes posible para garantizar una generación eficiente del campo magnético y la transmisión de energía.

Escenarios para el uso de calentadores de forja por inducción

Las forjas de calentamiento por inducción se utilizan en diferentes industrias para diversas aplicaciones. Estos son algunos de los escenarios de uso más comunes para los calentadores de forja por inducción:

• Calentamiento de piezas metálicas para forja

  Calentar las piezas de trabajo metálicas para forja es el uso más común de los inductores en la forja de equipos pesados. Las forjas calientan el metal a una temperatura específica y lo mantienen durante el tiempo que sea necesario. Diferentes aleaciones metálicas se utilizan para fabricar equipos industriales pesados, como el titanio.

• Precalentamiento de moldes

  Las forjas por inducción pueden precalentar los moldes a una temperatura uniforme. Este calentamiento evita el choque térmico y reduce las posibilidades de grietas o roturas al forjar piezas de trabajo metálicas extremadamente calientes. Los calentadores de inducción también permiten un calentamiento más rápido de los moldes en comparación con los métodos de calentamiento convencionales.

• Fusión de metales

  El inductor puede calentar el metal a la temperatura de fusión para la aleación específica al realizar operaciones de fusión. El metal fundido se puede verter en un molde para enfriarse y formar cualquier forma u objeto que se requiera. Este método se utiliza comúnmente para producir aceros aleados, cobre y aluminio.

• Tratamiento térmico posterior a la forja

  Después de completar el proceso de forja, la pieza de trabajo puede requerir un tratamiento térmico para mejorar la durabilidad o la resistencia. El calentador de inducción aplica el calor necesario para procesos como el temple, el recocido o la templa. Lo hace de forma precisa y uniforme, reduciendo así las posibilidades de dañar la pieza forjada.

• Fusión y aleación de metales

  En las instalaciones de fabricación de acero o metales, un calentador de inducción puede fundir el metal directamente en un horno para crear una aleación específica. Por ejemplo, al fabricar acero inoxidable, se pueden agregar mayores cantidades de níquel mientras el acero se funde para lograr la composición química necesaria.

• Calentamiento de herramientas y troqueles

  Como se mencionó anteriormente, el calentador de inducción puede precalentar cualquier herramienta o troquel antes de su uso, evitando puntos calientes o choques térmicos en la herramienta. Las herramientas comunes que se pueden precalentar por la herramienta antes de su uso incluyen troqueles de conformado, troqueles de corte y herramientas de doblado.

Cómo elegir calentadores de forja por inducción

Los compradores comerciales que buscan calentadores de inducción industriales deben buscar estas características:

• Potencia del calentador de inducción

  La potencia de un calentador de inducción es una consideración importante. Determina la capacidad de la máquina para calentar las piezas metálicas de forja y la velocidad de operación. La potencia de calentamiento por inducción se mide en kilovatios (kW). Un calentador de inducción con alta potencia calienta el metal rápidamente y eleva la temperatura más alto. La ventaja de un calentador de inducción de alta potencia es que puede operar a una velocidad más rápida que las máquinas de menor potencia. Sin embargo, los calentadores de baja potencia suelen ser más eficientes para calentar el metal a una temperatura específica para forja.

• Bobinas del calentador de inducción

  El tipo de bobina afectará el rendimiento del calentador. Un calentador de inducción utiliza una bobina de cobre como transmisor de corriente de alta frecuencia. El campo magnético de la bobina calienta inductivamente las piezas de trabajo metálicas de forja en forma circular u ovalada. Generalmente, la forma de la bobina coincide con el perfil de la pieza. Además, hay bobinas fijas montadas dentro del calentador y bobinas extraíbles para mayor flexibilidad.

• Control de Temperatura

  Un calentador de inducción para forja de metal tiene un sistema de retroalimentación y control de temperatura. Esta función permite a los operadores controlar la temperatura en tiempo real, realizando ajustes según sea necesario. La herramienta ayuda a garantizar que la forja se lleve a cabo sin sobrecalentar el metal o la bobina del calentador. Controlar la temperatura con precisión ayuda a mejorar la calidad de las piezas forjadas.

• Sistema de Enfriamiento

  Los calentadores de inducción generan mucho calor durante el funcionamiento. Un buen calentador de inducción tendrá un sistema de enfriamiento confiable para mantener temperaturas de trabajo óptimas. La función del sistema de enfriamiento es controlar y estabilizar la temperatura de la unidad de calentamiento por inducción y la bobina de calentamiento. Por lo general, los calentadores de inducción utilizan sistemas de enfriamiento por aire o por agua. Los calentadores de inducción con sistemas de enfriamiento por agua funcionan mejor bajo corriente de alta frecuencia y gran potencia de calentamiento.

Preguntas frecuentes sobre el calentador de forja por inducción

P1: ¿Cuál es la diferencia entre un calentador de inducción y un horno de forja?

A1: Un calentador de inducción utiliza campos electromagnéticos para calentar el metal. Calienta el metal de forma uniforme y puede alcanzar la temperatura deseada rápidamente. Un horno de forja quema carbón, gas o propano que crea una llama para calentar los metales. El calentador de forja no puede calentar los metales de manera uniforme. Algunas áreas se vuelven más calientes que otras, lo que provoca un calentamiento desigual.

P2: ¿Qué alimenta un calentador de inducción?

A2: Un calentador de inducción está alimentado por una unidad de fuente de alimentación. Dentro de la unidad de fuente de alimentación, un rectificador convierte la CA de la alimentación de la red en CC. Luego, un inversor convierte la energía CC de regreso a CA.

P3: ¿Qué enfría el calentador de inducción?

A3: Los calentadores de inducción refrigerados por agua utilizan agua desionizada o destilada como refrigerante para el circuito. Si, después del proceso de tratamiento térmico, el metal requiere enfriamiento, se pueden utilizar procesos de enfriamiento por aire o criogénicos.

P4: ¿Cuál es la frecuencia del calentador de inducción?

A4: La frecuencia del calentador de inducción es la frecuencia final que calienta el metal en la bobina de inducción. Para los calentadores de forja de metal, la frecuencia puede variar de 1 a 10 kHz. La frecuencia más baja induce calor profundamente en los metales, lo que la hace adecuada para calentar piezas grandes y gruesas. Para los calentadores de inducción de alta frecuencia, la frecuencia puede variar de 100 kHz a varios MHz. Es adecuado para calentar piezas de metal pequeñas y delgadas.