Fusión por inducción

Tipos de fusión por inducción

La fusión por inducción se refiere al proceso de fundir metales utilizando calentamiento por inducción. El calentamiento por inducción es el proceso de calentar un material eléctricamente conductor a través de corrientes de Foucault que son generadas por campos magnéticos. La tecnología es ampliamente utilizada en aplicaciones industriales, especialmente para fundir metales. Existen varios tipos de hornos de fusión por inducción basados en la fuente de energía, la frecuencia de la fuente de alimentación, la capacidad y el diseño.

• Hornos de fusión por inducción por fuente de energía: Los hornos de fusión por inducción están diseñados para utilizar la electricidad como su principal fuente de energía para calentar y fundir metales. Los hornos de fusión por inducción también se pueden categorizar por su fuente de energía. Normalmente, hay una bobina incorporada en los hornos; las bobinas inducen calor dentro del metal, fundiéndolo.
• Hornos de fusión por inducción de alta frecuencia: Estos hornos funcionan a frecuencias de suministro de energía más altas, proporcionando un calentamiento rápido y uniforme. Son adecuados para cargas de metal pequeñas a medianas y se utilizan comúnmente en fundiciones e instalaciones de procesamiento de metales.
• Hornos de fusión por inducción sin núcleo: Los hornos de fusión por inducción sin núcleo utilizan bobinas de inducción para calentar y fundir cargas de metal contenidas dentro de un revestimiento refractario sin núcleo. El diseño permite una fusión uniforme y una oxidación mínima de la superficie del metal.
• Hornos de fusión por inducción de presión de vaciado: Estas hornos utilizan calentamiento por inducción para fundir metales, que luego se someten a presión para mejorar la densidad y la calidad. Son adecuados para producir piezas fundidas de metal con alta precisión, resistencia y resistencia al desgaste en entornos de alta presión.
• Hornos de fusión por inducción de tipo sumidero: Es un tipo de horno de fusión por inducción sin núcleo clásico. Cuentan con un sumidero o cuenca donde se coloca la carga de metal para fundirla. Los hornos de tipo sumidero ofrecen una transferencia de calor eficiente y se utilizan comúnmente para metales no ferrosos.
• Sistemas de fusión por inducción indirecta: Estos sistemas utilizan bobinas de inmersión para calentar directamente los recipientes o contenedores de tratamiento térmico. La fusión por inducción indirecta ofrece flexibilidad en las tasas de calentamiento y es adecuada para el procesamiento por lotes o continuo.
• Hornos de fusión por inducción de vaciado: También conocidos como hornos de fusión por inducción basculantes, están diseñados para verter metal fundido en moldes o contenedores de transferencia. Estos hornos están equipados con mecanismos de inclinación o vaciado que proporcionan un vaciado controlado del metal fundido.

Especificación y mantenimiento de la fusión por inducción

Especificación de la fusión por inducción

• Potencia nominal

  Dependiendo del tipo de horno de inducción deseado, la potencia nominal puede variar. Varía desde pequeñas unidades de 1-5kW hasta las más grandes industriales entre 100kW y varios megavatios.

• Frecuencia

  Los hornos de fusión por inducción suelen tener una frecuencia de oscilación que varía desde 50Hz hasta 200kHz o más. Las frecuencias más altas tienden a ser adecuadas para metales más ligeros y bobinas más pequeñas. Por otro lado, las frecuencias más bajas son para metales más pesados y capacidades más grandes.

• Capacidad del horno

  La capacidad del horno es la cantidad de metal que cada horno de inducción puede contener y procesar de una sola vez. Esto se mide en toneladas o libras. Podría ser tan pequeño como 0,5 toneladas hasta capacidades industriales mayores de 100 toneladas o más.

• Sistema de enfriamiento

  Los hornos de inducción suelen tener un sistema de enfriamiento como enfriamiento por aire, enfriamiento por agua o intercambiador de calor agua-aire.

• Sistema de control

  Pueden ser tan simples como un sistema electromecánico basado en relés o controles digitales PLC más avanzados con interfaces de pantalla táctil, capacidades de monitoreo remoto, etc.

Mantenimiento

• Tareas de mantenimiento semanal:

Compruebe si hay signos de desgaste o daños en las bobinas de inducción, los revestimientos del horno, los componentes eléctricos, etc.

Inspeccione los sistemas de enfriamiento por agua para asegurarse de que no haya fugas y de que las bombas, válvulas y radiadores funcionen correctamente.

Verifique las conexiones eléctricas y los terminales para detectar cualquier holgura o corrosión y límpielos según sea necesario.

• Tareas de mantenimiento mensual:

Limpie las bobinas de inducción, los revestimientos del horno, los elementos calefactores, etc., para evitar la acumulación e impurezas.

Lubrique las piezas móviles como cadenas, bombas, accionamientos, etc., con el aceite adecuado para horno de fusión por inducción de alta temperatura.

Realice alineaciones de rutina de la bomba de agua y el acoplamiento del motor eléctrico de acuerdo con las pautas del OEM.

Compruebe las propiedades del refrigerante como el pH, la concentración de aditivos, etc., y si es necesario, realice el lavado y la sustitución del sistema.

• Tareas de mantenimiento trimestral:

Inspeccione las mangueras de refrigerante, tuberías y conexiones para detectar fugas o desgaste y reemplácelas si es necesario.

Calibrar los sensores de temperatura, medidores de flujo, manómetros, etc., para garantizar lecturas precisas y control del horno inductivo.

• Tareas de mantenimiento anual:

Limpieza profunda de todos los componentes, incluidas las bobinas de inducción, los elementos calefactores, los revestimientos de aislamiento, los canales de refrigerante, etc.

Revise las bombas, válvulas, medidores de flujo, controladores de temperatura, interruptores de presión, etc., utilizados en las partes del horno de fusión por inducción, y lubrique sus componentes móviles.

Lavado completo del sistema y cambio de líquidos refrigerantes. También, lave los pasos de enfriamiento para evitar impurezas.

Usos de la fusión por inducción en diversas industrias

• Industria metalúrgica y de fundición: Los hornos de fusión por inducción se utilizan comúnmente en las industrias metalúrgica y de fundición para fundir aleaciones metálicas. Los metales se cargan en el horno de inducción, y el calentamiento de las bobinas provocará el flujo de una corriente eléctrica. El equipo de fusión por inducción ha sido preferido para su uso en la industria metalúrgica porque ofrece una fuente de calor estable que mejora el control durante la fusión de metales. Además, los hornos tienen altas capacidades de fusión, lo que satisface las demandas de la industria.
• Fabricación de joyas: El proceso de fabricación de joyas implica la creación de metal fundido con precisión para el moldeo de diseños intrincados. Las máquinas de fusión por inducción proporcionan un entorno de fusión controlado y preciso, lo que permite a los artesanos fundir metales preciosos como el oro, la plata y el platino. Esta fusión controlada ayuda a los fabricantes de joyas a lograr la calidad y pureza deseadas en sus productos.
• Industria automotriz: La industria automotriz también utiliza máquinas de fusión por inducción. Las máquinas se utilizan para producir piezas de automóviles fundiendo y aleando metales. Las máquinas de fusión por inducción ayudan a los fabricantes de automóviles a lograr altos niveles de precisión, consistencia y control de calidad al producir componentes y piezas de automóviles como bloques de motor, ruedas y carcasas de transmisión.
• Industria del plástico y el caucho: La industria del plástico y el caucho utiliza máquinas de fusión por inducción para crear productos plásticos. La máquina de fusión por inducción ofrece un método rápido y preciso para fundir resinas plásticas. También tiene una eficiencia energética alta. Estos pueden ayudar a reducir los costos de producción al mismo tiempo que mejoran el producto final.
• Industria electrónica: La fusión por inducción es aplicable en la industria electrónica durante la fabricación de semiconductores, placas de circuito y otros componentes electrónicos. Los materiales se funden de forma precisa y uniforme mediante la fusión por inducción para obtener una mejor calidad y un rendimiento fiable. Además, las máquinas de fusión por inducción también se pueden utilizar para crear aleaciones de soldadura y materiales de unión. Estas son partes esenciales de los dispositivos electrónicos. Las máquinas de fusión por inducción garantizan un control preciso de la composición y procesos de fusión limpios para estos materiales.
• Industria del vidrio: La fusión del vidrio se realiza utilizando una máquina de fusión por inducción. El horno proporciona una fuente de calor estable y fiable para el vidrio. También ayuda a reducir el costo de la energía. La industria del vidrio produce diversos productos de vidrio a gran escala. La producción abarca desde contenedores y botellas hasta vidrio para automóviles y arquitectura. El calentamiento de precisión del vidrio que ofrece la máquina de fusión por inducción permite un mejor control sobre la fusión del vidrio. Esto da como resultado la estabilidad y uniformidad de la calidad.
• Industria alimentaria: En la industria de procesamiento y fabricación de alimentos, la fusión por inducción se utiliza para fundir azúcar, grasas, aceites y otros ingredientes alimenticios. El material se calienta de forma uniforme y constante mediante la fusión por inducción, lo que elimina el riesgo de sobrecalentamiento y quema localizado. Las máquinas de fusión por inducción también son portátiles. Esto los hace ideales para su uso en la industria de la restauración. Las máquinas se pueden utilizar para fundir mantequilla, queso, chocolate y caramelo. Las máquinas de fusión por inducción pueden ayudar en el proceso de preparación para cocinar y hornear.

Cómo elegir una fusión por inducción

Los compradores industriales deben considerar varios factores al comprar un horno de fusión por inducción, incluida la eficiencia, el tamaño, las características de seguridad, la automatización y el control, los requisitos de mantenimiento, la instalación y la capacitación, el consumo de energía, la fuente de alimentación, el diseño de la bobina, el sistema de enfriamiento, el impacto ambiental, el costo y el retorno de la inversión, y la reputación del proveedor.

• Eficiencia: Busque hornos con alta eficiencia energética para minimizar los costos operativos.
• Tamaño: Elija la capacidad que coincida con las necesidades de producción.
• Características de seguridad: Asegúrese de que el horno tenga características de seguridad como protección contra sobrecarga, apagado de emergencia y aislamiento para evitar que el operador se exponga a componentes de alto voltaje.
• Automatización y control: Considere el nivel de automatización y control, como el control PID, que cumple con los requisitos de producción.
• Requisitos de mantenimiento: Evalúe los requisitos de mantenimiento, la disponibilidad de piezas de repuesto y la facilidad de mantenimiento para minimizar el tiempo de inactividad.
• Instalación y capacitación: Determine si el proveedor proporciona servicios de instalación y capacitación.
• Consumo de energía: Evalúe el consumo de energía de los diferentes modelos de hornos para optimizar los costos operativos.
• Fuente de alimentación: Verifique la compatibilidad con la fuente de alimentación de inducción disponible.
• Diseño de la bobina: Considere el diseño de la bobina y los materiales utilizados para la durabilidad y el rendimiento.
• Sistema de enfriamiento: Evalúe el sistema de enfriamiento para evitar el sobrecalentamiento y mantener un rendimiento óptimo.
• Impacto ambiental: Considere el impacto ambiental, los niveles de emisión y el cumplimiento de las regulaciones.
• Costo y retorno de la inversión: Evalúe el costo del horno y considere el retorno de la inversión en términos de productividad y eficiencia.
• Reputación del proveedor: Elija un proveedor de renombre con un historial de proporcionar hornos de fusión por inducción confiables.

Preguntas frecuentes sobre la fusión por inducción

P1: ¿De qué están hechas las máquinas de fusión por inducción?

A1: Las máquinas de fusión por inducción están hechas principalmente de tubos de acero de paredes gruesas, aisladores cerámicos de alta temperatura, bobinas de cobre, materiales refractarios, acero aleado resistente al calor, aluminio de alta pureza y magnesio.

P2: ¿Por qué se utilizan las máquinas de fusión por inducción?

A2: Las máquinas de fusión por inducción se utilizan para la fusión de alta velocidad con eficiencia energética, mayor seguridad y mejor control sobre las tasas de producción masivamente incrementadas.

P3: ¿Cuáles son los diferentes tipos de hornos de fusión por inducción?

A3: Los tipos comunes de hornos de fusión por inducción son: Horno de fusión por inducción de baja frecuencia, horno de fusión por inducción de frecuencia media, horno de fusión por inducción de alta frecuencia, horno de fusión por inducción al vacío, horno de fusión por inducción a presión y horno de fusión por inducción de tipo vaciado.

P4: ¿Cuáles son las ventajas de las máquinas de fusión por inducción?

A4: Las máquinas de fusión por inducción tienen múltiples ventajas, como proporcionar calor directo al metal, operaciones respetuosas con el medio ambiente, tasas de fusión rápidas, sin partes de contacto, eficiencia energética, etc.