Ein Induktionsofen schmilzt Metall durch den Prozess der elektromagnetischen Induktion, bei dem ein Wechselstrom in einer Spule ein Magnetfeld erzeugt, das Wirbelströme im Metall induziert, die es erhitzen und zum Schmelzen bringen.
Ausführliche Erläuterung:
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Induktionsspule und Erzeugung eines Magnetfelds:
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Das Herzstück eines Induktionsofens ist die Induktionsspule, die aufgrund ihrer hohen Leitfähigkeit in der Regel aus Kupfer besteht. Wenn ein Wechselstrom (AC) durch diese Spule fließt, erzeugt er ein sich schnell umkehrendes Magnetfeld um und innerhalb der Spule.Induktion von Wirbelströmen:
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Das von der Spule erzeugte Magnetfeld durchdringt die im Tiegel des Ofens befindliche Metallladung. Diese Durchdringung induziert Wirbelströme im Metall. Diese Ströme sind elektrische Stromschleifen, die durch das sich ändernde Magnetfeld im Metall induziert werden.
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Erhitzen und Schmelzen von Metall:
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Die Wirbelströme fließen durch den elektrischen Widerstand des Metalls, was zu einer Jouleschen Erwärmung führt. Diese Erwärmung ist von Bedeutung, da sie direkt im Metall selbst stattfindet und nicht von außen zugeführt wird. Die durch diese Ströme erzeugte Wärme hebt die Temperatur des Metalls auf seinen Schmelzpunkt. So wird beispielsweise Stahl, der einen Schmelzpunkt von etwa 1370 Grad Celsius hat, auf diese Temperatur erhitzt, bis er schmilzt.Effizienz und Kontrolle:
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Das Induktionsschmelzen ist hocheffizient und gut steuerbar. Der Ofen kann so ausgelegt werden, dass er verschiedene Größen von Metallchargen aufnehmen kann, von kleinen Mengen bis hin zu großen industriellen Mengen. Die Frequenz und die Leistung des Wechselstroms können so eingestellt werden, dass der Schmelzprozess für verschiedene Metallarten und -größen optimiert wird. Höhere Frequenzen führen zu einer geringeren Eindringtiefe der Wirbelströme, was für kleinere oder dünnere Metallteile von Vorteil ist.
Rühren und Gleichmäßigkeit:
