تولیدکنندگان محصولات فلزی از کوره القایی برای شکل‌دهی و ساخت انواع محصولات خود استفاده می‌کنند. بکارگیری این دستگاه‌ها بسیار آسان است و از لحاظ اقتصادی نیز صرفه زیادی دارند. ادامه این مقاله را بخوانید تا با انواع کوره القایی آشنا شوید و اطلاعاتی کلی در مورد کاربرد آن‌ها به دست آورید.
نحوه عملکرد کوره های القایی
کوره های القایی از یک دیگ گداز به همراه سیم‌پیچ تشکیل شده است که جریان الکتریکی را از خود عبور می‌دهند. این سیم‌پیچ یک میدان مغناطیسی به صورت معکوس به وجود می‌آورد. سپس این میدان مغناطیسی باعث حرکت جریان الکتریکی به صورت مدور در داخل فلز خواهد شد. چنین کاری موجب می‌شود که حرارت به صورت یکدست در تمامی فلز پخش شود که در فرایند شکل‌دهی فلزات بسیار مهم است.
این ویژگی‌ها سبب می‌شوند که بکارگیری کوره القایی در فرایندهایی مانند آنیلینگ، لحیم‌کاری، کوچک کردن اتصالات فلزی، عایق‌بندی لوله و غیره بسیار کارآمد باشد. فلزات سخت شده توسط این دستگاه‌ها مقاومت بالاتری در برابر ضربه دارند و از طول عمر بسیار بیشتری برخوردار خواهند بود.
مزایای کوره های القایی
در میان مزایای کوره القایی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کاهش مدت زمان دستیابی به دمای ذوب فلز
- امکان کنترل دقیق شرایط ذوب فلز
- قابلیت استفاده از دیگ‌های گداز با اشکال مختلف
- نبود آلودگی، دود و سر و صدا
- کاهش قابل توجه هزینه‌ها
- بهبود کیفیت فلزات با استفاده از القاء جریان پیوسته
- طول عمر بالا
- مصرف انرژی کمتر
تقسیم‌بندی کوره های القایی از لحاظ هسته
کوره های القایی از لحاظ هسته به دو دسته کوره‌های هسته‌دار و کوره‌های بدون هسته تقسیم می‌شوند. همچنین کوره‌های هسته‌دار دو نوع مستقیم و غیرمستقیم را دربرمی‌گیرند.
- کوره القایی با هسته مستقیم: این کوره‌ها شامل یک هسته آهنی، دیگ گداز و سیم‌پیچ هستند که به منبع تغذیه متصل می‌گردند. شارژ دستگاه در دیگ آن نگه داشته می‌شود و جریان آن گاهی اوقات تا چند هزار آمپر می‌رسد. این جریان به صورت مغناطیسی به سیم‌پیچ متصل شده و گرمایی مستقیم را به فلز وارد می‌کند که به تدریج باعث ذوب شدن آن می‌شود. این کوره‌ها برای استفاده‌های مکرر و کوتاه‌مدت مناسب نیستند.
- کوره القایی با هسته غیرمستقیم: در این کوره‌ها سیم‌پیچ اولیه به منبع تغذیه متصل شده و جریان را به صورت القایی وارد سیم‌پیچ ثانویه می‌کند. افزایش گرما نیز دقیقا به دلیل همین جریان القایی به وجود می‌آید. به محض رسیدن کوره به دمای بحرانی، اثر القایی به تدریج کاهش می‌یابد و در نهایت منبع تغذیه قطع می‌شود.
- کوره القایی بدون هسته: در این کوره هسته‌ای وجود ندارد و در نتیجه چگالی شار کم خواهد بود. بنابراین برای جبران تراکم شار، جریان تامین‌کننده باید دارای فرکانس کافی باشد. جریان وارد شده در سیم‌پیچ حرکتی گردابی را به صورت شارژ گرمایی به وجود می‌آورد. عمل هم زدن در این کوره از طریق نیروهای الکترومغناطیسی صورت می‌گیرد.
تقسیم‌بندی کوره القائی از لحاظ فرکانس
کوره های القایی از لحاظ فرکانس به چهار دسته کلی تقسیم می‌شوند که در ادامه به آن‌ها خواهیم پرداخت:
- کوره القایی با فرکانس پایین
- کوره القایی با فرکانس متوسط
- کوره القایی با فرکانس بالا
- کوره القایی با فرکانس متعدد
کوره های القایی با فرکانس پایین
کوره های القایی با فرکانس پایین به منظور ذوب فلزات غیرآهنی مانند روی، مس، آلومینیوم و آلیاژهای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند و عمدتا دارای کانال‌های ذوبی هستند که به صورت دایره‌ای در کناره‌ها یا پایین مخزن کوره قرار می‌گیرند. این کوره‌ها از ۳ تا ۹ برابر فرکانس شبکه برای تولید گرما استفاده می‌کنند. سیم‌پیچ ثانویه این کوره القایی با استفاده از کانال گرمایی به وجود می‌آید که U شکل است.
کوره القایی با فرکانس متوسط
کوره های القایی با فرکانس متوسط برای ذوب فولاد ضد زنگ، چدن، برنج، آلومینیوم، طلا و نقره به کار گرفته می‌شوند. به دلیل اثر همزن به وجود آمده توسط میدان مغناطیسی این امکان وجود دارد که محتویات دیگ را در زمان القا دما حرکت داد و بدین ترتیب ترکیب شار و اکسیدها را تا حد زیادی آسان‌تر کرد.
شایان ذکر است که ظرفیت این کوره از چند کیلوگرم تا حدود ۵ تن متفاوت است و به همین دلیل کارایی گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. به همین صورت، دامنه فرکانس این دستگاه‌ها از ۱ kHz تا ۱۰ KHz است و می‌توان آن را به راحتی تنظیم کرد. در نهایت اینکه بازده انرژی این کوره القایی نسبت به انواع دیگر ۲۰% بیشتر است.
کوره القایی با فرکانس بالا
این کوره‌ها جریان‌های ناشی از شار مغناطیسی با فرکانس بالا را درون دیگ و هردوی سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه به حرکت درآورده و بدین ترتیب گرمای زیادی را ایجاد می‌کنند. فرکانس این کوره‌های القایی بالاتر از ۱۰ KHz بوده و انرژی مورد نیاز آن‌ها از منبع برق سه‌فاز به دست می‌آید. البته بکارگیری این کوره‌ها به تخصص بیشتری نیاز دارد و همواره باید مورد نظارت قرار گیرند.
کوره های القایی با فرکانس متعدد
این کوره‌ها بر حسب نیاز کاربر فرکانس‌های متفاوتی را برای ذوب کردن فلزات به کار می‌گیرند و به همین دلیل کاربرد بیشتری در کارگاه‌های کوچک و همچنین آزمایشگاه‌های گوناگون دارند. جای گفتن دارد که کار با این دستگاه‌ها کمی سخت‌تر از کوره های القایی دیگر است.
قیمت کوره القایی
قیمت کوره القایی بر اساس مواردی زیادی تعیین می‌شود که برند تولیدکننده، ظرفیت دستگاه، فرکانس، میزان توان تولیدی و دمای المان‌ها در میان آن‌ها قرار دارند. همانطور که قبلا به آن اشاره شد، قیمت این دستگاه‌ها بسیار به صرفه است و دارندگان کارخانه، کارگاه یا آزمایشگاه‌ها می‌توانند به راحتی آن‌ها را تهیه کنند.