يقوم فرن الحث بإذابة المعدن باستخدام تيار كهربائي متردد لتوليد مجال مغناطيسي داخل ملف، مما يؤدي إلى توليد تيارات دوامة في شحنة المعدن. وتولد هذه التيارات الدوامة هذه، بسبب المقاومة الكهربائية للمعدن، حرارة من خلال تسخين جول، مما يتسبب في ذوبان المعدن. هذه العملية فعالة ونظيفة لأن الحرارة تتولد مباشرةً داخل المعدن، وليس بواسطة مصدر خارجي.
شرح تفصيلي:
-
ملف الحث والمجال المغناطيسي:
-
يحتوي فرن الحث على ملف مصنوع من مادة موصلة للكهرباء، عادةً ما تكون من النحاس، وهو أمر حاسم في عملية الصهر. عندما يتدفق تيار كهربائي متناوب عبر هذا الملف، فإنه ينتج مجالًا مغناطيسيًا. وهذا المجال المغناطيسي ضروري لأنه الآلية الأساسية التي يتم من خلالها نقل الطاقة إلى المعدن.التيارات الدوامة وتسخين الجول:
-
يستحث المجال المغناطيسي الناتج عن الملف تيارات دوامة في الشحنة المعدنية الموضوعة داخل الفرن. تتدفق هذه التيارات الدوامة من خلال المقاومة الكهربائية للمعدن، مما يولد حرارة من خلال تسخين جول. وهذه الحرارة مهمة لأنها تسخّن المعدن مباشرةً إلى درجة انصهاره، والتي تبلغ بالنسبة للصلب حوالي 1370 درجة مئوية.
-
التردد والاختراق:
-
يؤثر تردد التيار المتناوب المستخدم في فرن الحث على عمق اختراق التيارات الدوامة للمعدن. وتؤدي الترددات الأعلى إلى اختراق أقل عمقًا، وهو ما يناسب صهر القطع المعدنية الأصغر أو الأقل سمكًا. يعتمد اختيار التردد على حجم ونوع المعدن الذي يتم صهره.التقليب والتوحيد:
-
بمجرد أن يبدأ المعدن في الذوبان، تتسبب التيارات الدوامة أيضًا في تقليب المعدن المنصهر. وتضمن حركة التقليب هذه خلطًا جيدًا ودرجة حرارة موحدة في جميع أنحاء المعدن المنصهر، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على جودة المنتج النهائي واتساقه.
أنواع أفران الحث:
