فريق التقنية · Kintek Solution

تتضمن عملية الصهر في فرن الحث استخدام التسخين بالحث لصهر المعادن. وفيما يلي شرح مفصل:

ملخص:

تستخدم عملية الصهر بالحث الحثي تيارًا كهربائيًا متناوبًا في ملف لتوليد مجال مغناطيسي يستحث تيارات دوامية في شحنة المعدن. تعمل هذه التيارات على تسخين المعدن من خلال تسخين جول، مما يؤدي إلى صهره بكفاءة ونظافة.

1. الشرح:

   • ملف الحث والمجال المغناطيسي:

2. المكوّن الأساسي لفرن الحث هو الملف الحثي، المصنوع عادةً من النحاس. عندما يتم تمرير تيار متردد (AC) عبر هذا الملف، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا سريع الانعكاس. وهذا المجال المغناطيسي حاسم في عملية التسخين بالحث.

   • التيارات الدوامة في الشحنة المعدنية:

3. يخترق المجال المغناطيسي الذي يولده الملف الشحنة المعدنية (المادة المراد صهرها) ويستحث تيارات دوامة داخلها. هذه التيارات عبارة عن حلقات من التيار الكهربائي داخل المعدن. ويرجع وجود هذه التيارات إلى قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي الذي ينص على أن المجال المغناطيسي المتغير يستحث قوة دافعة كهربية (EMF) في الموصل، مما يؤدي إلى تدفق التيار.

   • تسخين جول:

4. عندما تتدفق التيارات الدوامة عبر المعدن، تواجه مقاومة. وتؤدي هذه المقاومة إلى تحويل الطاقة الكهربائية إلى حرارة عبر تسخين جول (P = I²R، حيث P هي القدرة وI هي التيار وR هي المقاومة). يتم توليد هذه الحرارة مباشرة داخل المعدن نفسه، بدلاً من تطبيقها خارجيًا، وهذا هو السبب في أن الصهر بالحث يعتبر نظيفًا وفعالًا.

   • الصهر والتحريك:

5. ترفع الحرارة الناتجة عن تسخين جول درجة حرارة الشحنة المعدنية حتى تنصهر. وبمجرد ذوبان المعدن، تستمر التيارات الدوامة في تقليب المعدن، مما يضمن خلطًا جيدًا ودرجة حرارة موحدة في جميع أنحاء الذوبان. وتعد حركة التقليب هذه مفيدة لتحقيق تركيبة سبيكة متجانسة، خاصة في تصنيع الصلب حيث تكون السبائك الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية.

   • التردد والاختراق:

يؤثر تردد تيار التيار المتردد المستخدم في ملف الحث على عمق اختراق التيارات الدوامة للمعدن. تؤدي الترددات الأعلى إلى اختراق أقل عمقًا، وهو ما يناسب صهر القطع المعدنية الأصغر أو الأقل سمكًا. أما الترددات المنخفضة فيمكنها اختراق أعمق، مما يجعلها مناسبة للشحنات المعدنية الأكبر أو الأكبر حجماً.

وتتميز هذه العملية بإمكانية التحكم فيها وفعاليتها وتنوعها، مما يسمح بصهر المعادن المختلفة تحت أجواء مختلفة مثل التفريغ أو الغازات الخاملة أو الغازات النشطة، اعتمادًا على متطلبات التطبيق المحدد.