Einen Induktionsofen zu Hause bauen. Induktionsöfen: Funktionsprinzipien, Zeichnungen, wie man es selbst herstellt. Arten von Öfen zum Schmelzen von Metallen

Weltweit haben sich bereits etablierte Metall- und Stahlproduktionstechnologien herausgebildet, die auch heute noch von metallurgischen Unternehmen genutzt werden. Dazu gehören: das Konverterverfahren zur Herstellung von Metall, Walzen, Ziehen, Gießen, Stanzen, Schmieden, Pressen usw. Am gebräuchlichsten unter modernen Bedingungen ist jedoch das Umschmelzen von Metall und Stahl in Konvektoren, Herdöfen und Elektroöfen. Jede dieser Technologien hat eine Reihe von Nachteilen und Vorteilen. Die fortschrittlichste und neueste Technologie ist heute jedoch die Herstellung von Stahl in Elektroöfen. Die Hauptvorteile letzterer gegenüber anderen Technologien sind hohe Produktivität und Umweltfreundlichkeit. Lassen Sie uns überlegen, wie Sie mit Ihren eigenen Händen ein Gerät zusammenbauen, mit dem Metall zu Hause geschmolzen wird.

Kleiner Induktions-Elektroofen zum Schmelzen von Metallen zu Hause

Das Schmelzen von Metallen zu Hause ist möglich, wenn Sie einen Elektroofen haben, den Sie selbst herstellen können. Betrachten wir die Schaffung eines induktiven kleinen Elektroofens zur Herstellung homogener Legierungen (HS). Im Vergleich zu Analoga unterscheidet sich die erstellte Installation in folgenden Merkmalen:

• niedrige Kosten (bis zu 10.000 Rubel), während die Kosten für Analoga bei 150.000 Rubel liegen;
• Möglichkeit der Temperaturregelung;
• die Möglichkeit des Hochgeschwindigkeitsschmelzens von Metallen in kleinen Mengen, was den Einsatz der Anlage nicht nur im wissenschaftlichen Bereich, sondern beispielsweise auch im Schmuck-, Dentalbereich usw. ermöglicht.
• Gleichmäßigkeit und Heizrate;
• die Möglichkeit, den Arbeitskörper im Vakuum in einen Ofen zu stellen;
• relativ kleine Abmessungen;
• niedriger Geräuschpegel, nahezu vollständige Rauchfreiheit, was die Arbeitsproduktivität bei der Arbeit mit der Anlage erhöht;
• Möglichkeit des Betriebs sowohl an einphasigen als auch an dreiphasigen Netzen.

Auswählen eines Schematyps

Beim Bau von Induktionsheizgeräten werden am häufigsten drei Haupttypen von Schaltungen verwendet: Halbbrücke, asymmetrische Brücke und Vollbrücke. Beim Entwurf dieser Anlage wurden zwei Arten von Schaltungen verwendet – eine Halbbrücke und eine Vollbrücke mit Frequenzregelung. Ausschlaggebend für diese Wahl war die Notwendigkeit, den Leistungsfaktor zu regulieren. Es stellte sich das Problem, den Resonanzmodus im Stromkreis aufrechtzuerhalten, da mit seiner Hilfe der erforderliche Leistungswert eingestellt werden kann. Es gibt zwei Möglichkeiten, die Resonanz zu regulieren:

• durch Änderung der Kapazität;
• durch Änderung der Frequenz.

In unserem Fall wird die Resonanz durch Anpassung der Frequenz unterstützt. Diese Eigenschaft war der Grund für die Wahl des Typs der frequenzgesteuerten Schaltung.

Analyse von Schaltungskomponenten

Bei der Analyse des Betriebs eines Induktionsofens zum Schmelzen von Metall zu Hause (IP) können wir seine drei Hauptteile unterscheiden: einen Generator, ein Netzteil und ein Netzteil. Um während des Betriebs der Anlage die erforderliche Frequenz bereitzustellen, wird ein Generator verwendet, der zur Vermeidung von Störungen durch andere Anlageneinheiten über eine galvanische Lösung in Form eines Transformators mit diesen verbunden ist. Zur Bereitstellung des Leistungsspannungskreises ist ein Netzteil erforderlich, das einen sicheren und zuverlässigen Betrieb der Leistungselemente der Struktur gewährleistet. Tatsächlich ist es das Netzteil, das die notwendigen starken Signale erzeugt, um am Ausgang der Schaltung den erforderlichen Leistungsfaktor zu erzeugen.

Abbildung 1 zeigt ein allgemeines schematisches Diagramm einer Induktionsanlage.

Erstellen eines Schaltplans

Der Anschlussplan (Installationsplan) zeigt die Verbindungen der Einzelteile des Produkts und legt die Drähte und Kabel fest, die diese Verbindungen herstellen, sowie deren Anschlusspunkte.

Um die weitere Installation der Anlage zu erleichtern, wurde ein Anschlussplan entwickelt, der die Hauptkontakte zwischen den Funktionsblöcken des Ofens widerspiegelt (Abb. 2).

Frequenzgenerator

Der komplexeste IP-Block ist der Generator. Es sorgt für die erforderliche Betriebsfrequenz der Anlage und schafft die Ausgangsbedingungen für den Aufbau eines Schwingkreises. Als Schwingungsquelle dient ein spezieller elektronischer Impulsregler vom Typ KR1211EU1 (Abb. 3). Diese Wahl wurde durch die Fähigkeit dieser Mikroschaltung verursacht, in einem ziemlich breiten Frequenzbereich (bis zu 5 MHz) zu arbeiten, was es ermöglicht, am Ausgang des Leistungsteils der Schaltung einen hohen Leistungswert zu erhalten.

Die Abbildungen 4 und 5 zeigen ein schematisches Diagramm des Frequenzgenerators und ein Diagramm der elektrischen Platine.

Die Mikroschaltung KR1211EU1 erzeugt Signale einer bestimmten Frequenz, die mithilfe eines außerhalb der Mikroschaltung installierten Steuerwiderstands geändert werden können. Als nächstes werden die Signale an Transistoren weitergeleitet, die im Schaltmodus arbeiten. In unserem Fall kommen Silizium-Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate vom Typ KP727 zum Einsatz. Ihre Vorteile sind: Der maximal zulässige Impulsstrom, dem sie standhalten können, beträgt 56 A; Die maximale Spannung beträgt 50 V. Mit der Reichweite dieser Indikatoren sind wir rundum zufrieden. Allerdings trat in diesem Zusammenhang das Problem einer erheblichen Überhitzung auf. Um dieses Problem zu lösen, ist ein Schlüsselmodus erforderlich, der die Betriebszeit der Transistoren verkürzt.

Netzteil

Dieser Block versorgt die ausführenden Einheiten der Anlage mit Strom. Sein Hauptmerkmal ist die Fähigkeit, an einphasigen und dreiphasigen Netzen zu arbeiten. Zur Verbesserung des im Induktor erzeugten Leistungsfaktors wird eine 380-V-Stromversorgung verwendet.

Die Eingangsspannung wird einer Gleichrichterbrücke zugeführt, die 220 V Wechselspannung in pulsierende Gleichspannung umwandelt. An die Brückenausgänge sind Speicherkondensatoren angeschlossen, die nach der Entlastung der Anlage ein konstantes Spannungsniveau aufrechterhalten. Um einen zuverlässigen Betrieb der Anlage zu gewährleisten, ist das Gerät mit einer automatischen Umschaltung ausgestattet.

Kraftblock

Dieser Block sorgt für eine direkte Signalverstärkung und die Erzeugung eines Resonanzkreises durch Änderung der Kapazität des Kreises. Signale vom Generator werden an Transistoren weitergeleitet, die im Verstärkungsmodus arbeiten. Somit erregen sie, wenn sie zu unterschiedlichen Zeiten öffnen, die entsprechenden Stromkreise, die durch den Aufwärtstransformator laufen, und leiten Leistungsstrom in verschiedene Richtungen durch ihn. Dadurch erhalten wir am Ausgang des Transformators (Tr1) ein erhöhtes Signal mit einer bestimmten Frequenz. Dieses Signal wird der Anlage über eine Induktivität zugeführt. Eine Installation mit einem Induktor (Tr2 im Diagramm) besteht aus einem Induktor und einem Satz Kondensatoren (C13 - Sp). Kondensatoren haben eine speziell ausgewählte Kapazität und erzeugen einen Schwingkreis, mit dem Sie den Induktivitätsgrad anpassen können. Dieser Schaltkreis muss im Resonanzmodus arbeiten, was zu einem schnellen Anstieg der Frequenz des Signals im Induktor und zu einem Anstieg der Induktionsströme führt, wodurch tatsächlich eine Erwärmung auftritt. Abbildung 7 zeigt das elektrische Diagramm der Leistungseinheit eines Induktionsofens.

Induktor und Merkmale seines Betriebs

Ein Induktor ist ein spezielles Gerät zur Übertragung von Energie von einer Stromquelle auf ein von ihm erhitztes Produkt. Induktoren werden üblicherweise aus Kupferrohren hergestellt. Während des Betriebs wird es durch fließendes Wasser gekühlt.

Das Schmelzen von Nichteisenmetallen zu Hause mit einem Induktionsofen erfordert das Eindringen von Induktionsströmen in die Mitte der Metalle, die durch die hohe Frequenz der an den Induktoranschlüssen anliegenden Spannungsänderungen entstehen. Die Leistung der Anlage hängt von der Größe der angelegten Spannung und ihrer Frequenz ab. Die Frequenz beeinflusst die Intensität der Induktionsströme und dementsprechend die Temperatur in der Mitte des Induktors. Je höher die Häufigkeit und Betriebsdauer der Anlage ist, desto besser werden die Metalle vermischt. Der Induktor selbst und die Flussrichtungen der Induktionsströme sind in Abbildung 8 dargestellt.

Um eine gleichmäßige Vermischung zu gewährleisten und eine Kontamination der Legierung mit Fremdelementen, beispielsweise Elektroden aus einem Tank mit einer Legierung, zu vermeiden, wird ein Induktor mit umgekehrter Windung verwendet, wie in Abbildung 9 dargestellt. Dank dieser Windung entsteht ein elektromagnetisches Feld Es entsteht ein Metall, das das Metall in der Luft hält und die Schwerkraft der Erde übersteigt.

Endgültige Installation der Installation

Jeder der Blöcke wird mit speziellen Gestellen am Körper des Induktionsofens befestigt. Dies geschieht, um unerwünschte Kontakte spannungsführender Teile mit der Metallbeschichtung des Gehäuses selbst zu vermeiden (Abb. 10).

Für einen sicheren Betrieb der Anlage ist sie vollständig mit einer robusten Ummantelung abgedeckt (Abb. 11) und bildet so eine Barriere zwischen gefährlichen Bauelementen und dem Körper der damit arbeitenden Person.

Um die Einrichtung der gesamten Induktionsanlage zu erleichtern, wurde eine Anzeigetafel zur Aufnahme von Messgeräten angefertigt, mit deren Hilfe alle Parameter der Anlage überwacht werden. Zu diesen messtechnischen Geräten gehören: ein Amperemeter, das den Strom im Induktor anzeigt, ein an den Ausgang des Induktors angeschlossenes Voltmeter, eine Temperaturanzeige und ein Frequenzregler für die Signalerzeugung. Alle oben genannten Parameter ermöglichen die Regulierung der Betriebsarten des Induktionsgeräts. Das Design ist außerdem mit einem manuellen Aktivierungssystem und einem Anzeigesystem für Heizprozesse ausgestattet. Mit Hilfe von Anzeigen an Geräten wird der Betrieb der Gesamtanlage tatsächlich überwacht.

Der Entwurf einer kleinen Induktionsanlage ist ein ziemlich komplexer technologischer Prozess, da er die Einhaltung einer Vielzahl von Kriterien gewährleisten muss, wie z. B. einfache Gestaltung, geringe Größe, Tragbarkeit usw. Diese Installation funktioniert nach dem Prinzip der berührungslosen Energieübertragung in einen Gegenstand und erwärmt ihn. Durch die gezielte Bewegung von Induktionsströmen im Induktor kommt es direkt zum Schmelzvorgang selbst, dessen Dauer mehrere Minuten beträgt.

Die Schaffung dieser Anlage ist durchaus profitabel, da ihr Anwendungsbereich grenzenlos ist, vom Einsatz für normale Laborarbeiten bis hin zur Herstellung komplexer homogener Legierungen aus feuerfesten Metallen.

Viele Menschen glauben, dass der Prozess des Metallschmelzens riesige Strukturen erfordert, fast Fabriken mit viel Personal. Es gibt aber auch einen Beruf als Juwelier und Metalle wie Gold, Silber, Platin und andere, aus denen durchbrochener und exquisiter Schmuck hergestellt wird, von denen einige zu Recht als echte Kunstwerke gelten. Eine Schmuckwerkstatt ist ein Unternehmen, das keine übermäßige Größe duldet. Und der Schmelzprozess ist bei ihnen einfach notwendig. Daher ist hier ein Induktionsofen zum Schmelzen von Metall erforderlich. Es ist nicht groß, sehr effektiv und einfach zu bedienen.

Das Funktionsprinzip eines Induktionsofens ist ein wunderbares Beispiel dafür, wie ein unerwünschtes Phänomen effizienter genutzt wird. Die sogenannten Foucault-Wirbelinduktionsströme, die üblicherweise in jeder Art von Elektrotechnik stören, zielen hier nur auf ein positives Ergebnis ab.

Damit sich die Metallstruktur zu erwärmen und dann zu schmelzen beginnt, muss sie genau diesen Foucault-Strömen ausgesetzt werden, und sie werden in einer Induktionsspule gebildet, die im Großen und Ganzen der Ofen ist.

Vereinfacht gesagt weiß jeder, dass sich jedes Elektrogerät während des Betriebs zu erwärmen beginnt. Ein Induktionsofen zum Schmelzen von Metall nutzt diesen ansonsten unerwünschten Effekt voll aus.

Vorteile gegenüber anderen Schmelzofentypen

Induktionsöfen sind nicht die einzige Erfindung, die zum Schmelzen von Metallen verwendet wird. Es gibt auch berühmte Herdöfen, Hochöfen und andere Typen. Allerdings hat der Ofen, den wir in Betracht ziehen, gegenüber allen anderen eine Reihe unbestreitbarer Vorteile.

• Öfen, die nach dem Induktionsprinzip arbeiten, können recht kompakt sein und ihre Platzierung bereitet keine Schwierigkeiten.
• Hohe Schmelzgeschwindigkeit. Während andere Öfen zum Schmelzen von Metall allein zum Aufheizen mehrere Stunden benötigen, schafft ein Induktionsofen dies um ein Vielfaches schneller.
• Der Wirkungsgrad liegt nur knapp unter 100 %.
• Bei der Reinheit der Schmelze liegt der Induktionsofen souverän auf dem ersten Platz. Bei anderen Geräten steht das zum Schmelzen vorbereitete Werkstück in direktem Kontakt mit dem Heizelement, was häufig zu Verunreinigungen führt. Foucault-Ströme erhitzen das Werkstück von innen, beeinflussen die molekulare Struktur des Metalls und es gelangen keine Nebenprodukte in das Werkstück.

Dieser letzte Vorteil ist bei Schmuck von entscheidender Bedeutung, da die Häufigkeit eines Materials seinen Wert und seine Einzigartigkeit erhöht.

Platzierung des Ofens

Der kompakte Induktionsofen kann je nach Größe als Stand- oder Tischofen ausgeführt sein. Für welche Option Sie sich auch entscheiden, es gibt ein paar Grundregeln für die Wahl des Standorts.

• Trotz der einfachen Handhabung des Ofens handelt es sich immer noch um ein elektrisches Gerät, bei dem Sicherheitsmaßnahmen eingehalten werden müssen. Und das erste, was bei der Installation berücksichtigt werden muss, ist das Vorhandensein der richtigen Stromquelle, die zum Gerätemodell passt.
• Möglichkeit einer hochwertigen Erdung.
• Bereitstellung einer Wasserversorgung für die Anlage.
• Tischöfen benötigen einen stabilen Untergrund.
• Vor allem aber darf bei der Arbeit nichts stören. Auch wenn das Volumen und die Masse der Schmelze nicht allzu groß sind, beträgt ihre Temperatur mehr als 1000 Grad und ein versehentliches Herausspritzen aus der Form bedeutet, dass Sie selbst oder jemanden in der Nähe schwer verletzen.

Darüber, dass sich in der Nähe eines funktionierenden Induktionsofens keine brennbaren oder insbesondere explosiven Stoffe befinden sollten, gibt es nichts zu sagen. Ein fußläufig erreichbarer Brandschutz ist jedoch unbedingt erforderlich.

Arten von Induktionsöfen

Zwei Arten von Induktionsöfen werden häufig verwendet: Rinnen- und Tiegelöfen. Sie unterscheiden sich lediglich in der Art und Weise, wie mit ihnen gearbeitet wird. Im Übrigen, auch was die Vorteile betrifft, sind sich solche Schmelzöfen sehr ähnlich. Betrachten wir jede Option einzeln:

• Kanalofen. Der Hauptvorteil dieses Typs ist ein kontinuierlicher Zyklus. Sie können direkt während des Erhitzens eine neue Portion Rohstoffe laden und bereits geschmolzenes Metall entladen. Die einzige Schwierigkeit kann beim Start auftreten. Der Kanal, durch den das flüssige Metall aus dem Ofen abgeführt wird, muss gefüllt sein.
• Tiegelofen. Im Gegensatz zur ersten Option muss jede Metallportion separat geladen werden. Das ist der Punkt. Das Rohmaterial wird in einen hitzebeständigen Tiegel gegeben und in den Induktor gegeben. Nachdem das Metall geschmolzen ist, wird es aus dem Tiegel abgelassen und erst dann die nächste Portion geladen. Dieser Ofen ist ideal für kleine Werkstätten, in denen keine großen Mengen geschmolzener Rohstoffe benötigt werden.

Der Hauptvorteil beider Optionen ist die Produktionsgeschwindigkeit. Aber auch hier gewinnt der Tiegelofen. Darüber hinaus ist es durchaus möglich, es unter fast häuslichen Bedingungen mit eigenen Händen herzustellen.

Ein selbstgebauter Induktionsofen ist mit keinerlei Schwierigkeiten behaftet, so dass ein normaler Mensch mit zumindest ein wenig Wissen in der Elektrotechnik ihn nicht zusammenbauen könnte. Es hat nur drei Hauptblöcke:

• Generator.
• Induktor.
• Tiegel.

Der Induktor ist eine Kupferwicklung, die Sie selbst herstellen können. Sie müssen den Tiegel entweder in den entsprechenden Geschäften suchen oder auf andere Weise erhalten. Und als Generator kann Folgendes verwendet werden: ein Schweißinverter, ein selbstgebauter Transistor oder eine Lampenschaltung.

Induktionsofen an einem Schweißinverter

Die einfachste und am weitesten verbreitete Option. Der Aufwand muss lediglich für die Konstruktion des Induktors aufgewendet werden. Nehmen Sie ein dünnwandiges Kupferrohr mit einem Durchmesser von 8-10 cm und biegen Sie es entsprechend dem gewünschten Muster. Die Windungen sollten einen Abstand von 5–8 mm haben und ihre Anzahl hängt von den Eigenschaften und dem Durchmesser des Wechselrichters ab. Der Induktor wird in einem Textolith- oder Graphitgehäuse befestigt und ein Tiegel wird in die Installation gestellt.

Transistor-Induktionsofen

In diesem Fall müssen Sie nicht nur mit den Händen, sondern auch mit dem Kopf arbeiten. Und laufen Sie durch die Geschäfte und suchen Sie nach den notwendigen Ersatzteilen. Schließlich benötigen Sie Transistoren unterschiedlicher Kapazität, ein paar Dioden, Widerstände, Folienkondensatoren, zwei Kupferdrähte unterschiedlicher Dicke und ein paar Induktorringe.

• Vor dem Zusammenbau ist zu berücksichtigen, dass der entstehende Stromkreis im Betrieb sehr heiß wird. Daher ist es notwendig, relativ große Heizkörper zu verwenden.
• Kondensatoren werden parallel zu einer Batterie zusammengebaut.
• Auf die Drosselringe ist Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1,2 mm gewickelt. Je nach Leistung sollten die Windungen zwischen 7 und 15 liegen.
• Ein zylindrischer Gegenstand, dessen Durchmesser der Größe des Tiegels entspricht, wird mit 7-8 Windungen Kupferdraht mit einem Durchmesser von 2 mm umwickelt. Die Enden des Drahtes bleiben lang genug für den Anschluss.
• Nach einem speziellen Schema wird alles auf der Platine montiert.
• Die Stromquelle kann eine 12-Volt-Batterie sein.
• Bei Bedarf können Sie ein Textolit- oder Graphitgehäuse herstellen.
• Die Leistung des Geräts wird durch Erhöhen oder Verringern der Windungen der Induktorwicklung angepasst.

Ein solches Gerät selbst zusammenzubauen ist nicht einfach. Und Sie können diese Arbeit nur übernehmen, wenn Sie von der Richtigkeit Ihres Handelns überzeugt sind.

Induktionsofen mit Lampen

Im Gegensatz zu einem Transistorofen ist ein Lampenofen viel leistungsstärker, was bedeutet, dass Sie sowohl mit ihm als auch mit der Schaltung vorsichtiger umgehen müssen.

• 4 parallel geschaltete Strahllampen erzeugen hochfrequente Ströme.
• Kupferdraht wird spiralförmig gebogen. Der Abstand zwischen den Windungen beträgt 5 oder mehr Millimeter. Die Spulen selbst haben einen Durchmesser von 8–16 cm. Der Induktor sollte so groß sein, dass der Tiegel problemlos hineinpasst.
• Der Induktor ist in einem Gehäuse aus nichtleitendem Material (Textolith, Graphit) untergebracht.
• Sie können eine Neon-Anzeigelampe am Gehäuse anbringen.
• Sie können auch einen Abstimmkondensator in die Schaltung einbinden.

Für die Herstellung beider Schaltkreise sind einige Kenntnisse erforderlich, die erworben werden können. Es ist jedoch besser, wenn dies von einem echten Spezialisten durchgeführt wird.

Kühlung

Diese Frage ist wahrscheinlich die schwierigste von allen, die sich einer Person stellt, die sich dazu entschließt, ein Schmelzgerät nach dem Induktionsprinzip selbstständig zusammenzubauen. Tatsache ist, dass es nicht empfehlenswert ist, den Ventilator direkt neben dem Ofen zu platzieren. Metallische und elektrische Teile des Kühlgeräts können den Betrieb des Ofens beeinträchtigen. Ein weit entfernter Lüfter sorgt möglicherweise nicht für die nötige Kühlung, was zu einer Überhitzung führt.

Die zweite Möglichkeit besteht darin, eine Wasserkühlung durchzuführen. Allerdings ist die effiziente und korrekte Durchführung zu Hause nicht nur schwierig, sondern auch finanziell nicht rentabel. In diesem Fall lohnt es sich, darüber nachzudenken: Wäre es nicht wirtschaftlicher, eine industrielle Version eines Induktionsofens zu kaufen, der in einer Fabrik hergestellt wird und alle erforderlichen Technologien erfüllt?

Sicherheitsvorkehrungen beim Schmelzen von Metall in einem Induktionsofen

Es besteht kein Grund, sich ausführlich mit diesem Thema zu befassen, da fast jeder die grundlegenden Sicherheitsvorschriften kennt. Wir sollten uns nur mit den Problemen befassen, die nur für diese Art von Ausrüstung gelten.

• Beginnen wir mit der persönlichen Sicherheit. Beim Arbeiten mit einem Induktionsofen sollten Sie sich darüber im Klaren sein, dass hier sehr hohe Temperaturen herrschen und Verbrennungsgefahr besteht. Das Gerät ist ebenfalls elektrisch und erfordert besondere Aufmerksamkeit.
• Wenn Sie einen fertigen Ofen gekauft haben, sollten Sie auf den Einflussradius des elektromagnetischen Feldes achten. Andernfalls kann es bei Uhren, Telefonen, Videokameras und anderen elektronischen Geräten zu Fehlfunktionen oder sogar zum Totalausfall kommen.
• Arbeitskleidung sollte mit nichtmetallischen Verschlüssen gewählt werden. Ihre Anwesenheit hingegen beeinträchtigt den Betrieb des Ofens.
• Besonderes Augenmerk sollte in diesem Zusammenhang auf den Lampenofen gelegt werden. Alle Hochspannungselemente müssen im Gehäuse verborgen sein.

Natürlich ist es unwahrscheinlich, dass solche Geräte in einer Stadtwohnung von Nutzen sein werden, aber Funkamateure, die sich ständig mit Verzinnen beschäftigen, und Schmuckhersteller können auf einen Induktionsherd nicht verzichten. Für sie ist dieses Ding sehr nützlich, man könnte sagen unersetzlich, und wie es bei ihrer Arbeit hilft, sollten sie besser selbst fragen.

Ein DIY-Induktionsofen ist eine hervorragende Lösung zum Heizen verschiedener Räume.

Zusätzlich zur Heizung Induktionsofen kann folgende Funktionen ausführen:

• Metallschmelzen;
• Reinigung von Edelmetallen;
• Erhitzen von Metallprodukten, wonach sie einem Härteverfahren oder anderen Prozessen unterzogen werden.

Die oben genannten Funktionen bieten jedoch Industrieanlagen, und wenn Sie das Haus heizen müssen, wird normalerweise ein Küchenherd installiert, den Sie fertig kaufen oder selbst herstellen können. Selbstgebauter Induktionsofen Die Erstellung ist ganz einfach und Sie müssen nicht viel Zeit für diesen Vorgang aufwenden. Es ist jedoch wichtig, nicht nur die Regeln für die Bildung dieser Struktur zu kennen, sondern auch ihre anderen Merkmale, damit Sie bei Bedarf Reparaturen oder den Austausch wichtiger Teile selbst durchführen können.

Funktionsprinzip des Geräts

Es ist wichtig, die Betriebsmerkmale dieses Ofentyps zu kennen, um seinen Betrieb und seine Parameter gut zu verstehen. Das Gerät funktioniert aufgrund der Tatsache, dass es mit Hilfe von Spezialgeräten funktioniert Wirbelströme eine Erwärmung des Materials gewährleistet ist. Solche Ströme werden aufgrund von erhalten spezieller Induktor, was ein Induktor ist. Es enthält mehrere Drahtwindungen von recht beträchtlicher Dicke.

Dadurch kann sich der Induktor erhitzen Schweißinverter oder andere Ausrüstung. Das Funktionsprinzip eines Induktionsofens geht davon aus, dass der Induktor aus einem Wechselstromnetz gespeist wird, hierfür kann auch ein Hochfrequenzgenerator verwendet werden. Der durch den Induktor fließende Strom bildet sich Variablenfeld, den Raum durchdringend. Befinden sich darin Materialien, werden in diese Ströme induziert, die für eine effektive Erwärmung sorgen.

Wenn zum Erstellen ein Ofen verwendet wird, ist dies normalerweise das Material Wasser, was sich erwärmt. Wenn das Gerät für industrielle Zwecke bestimmt ist, kann es sich bei dem Material um Metall handeln, das unter Stromeinfluss zu schmelzen beginnt. So das Funktionsprinzip Induktionsherd Es gilt als einfach und verständlich, daher ist es ganz einfach, es selbst zu erstellen.

Der Aufbau von Induktionsöfen kann unterschiedlich sein, da zwei völlig unterschiedliche Typen unterschieden werden können:

• Geräte, die mit einem Magnetkreis ausgestattet sind;
• Öfen ohne Magnetkern.

Im ersten Fall befindet sich der Induktor im Inneren Spezialmetall, das unter dem Einfluss von Strömungen zu schmelzen beginnt. Im zweiten Fall befindet sich der Induktor außerhalb. Das Schema jeder Option weist seine eigenen spezifischen Unterschiede auf.

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Es wird angenommen, dass Konstruktionsmerkmale mit einem Magnetkern effektiver sind, da dieses Element die Dichte des erzeugten Elements erhöht Magnetfeld, sodass die Heizung effizienter und hochwertiger ist.

Das beliebteste Beispiel für einen Ofen mit Magnetkern ist Kanaldesign. Der Stromkreis dieses Geräts besteht aus geschlossener Magnetkreis, Hergestellt aus Transformatorstahl. Dieses Element verfügt über einen Induktor, der die Primärwicklung darstellt, und ringförmiger Tiegel. Darin befindet sich das zum Schmelzen bestimmte Material. Der Tiegel besteht aus einem speziellen Dielektrikum mit guter Feuerbeständigkeit. Diese Designs werden zur Herstellung von hochwertigem Gusseisen oder für verwendet Schmelzen von Nichteisenmetallen.

Typen und Eigenschaften verschiedener Induktionsöfen

Es gibt verschiedene Arten von Induktionsöfen, deren Funktionsprinzip gewisse Unterschiede aufweist. Einige sind nur für industrielle Arbeiten gedacht, andere können zu Hause verwendet werden und sind daher oft für die Küche gedacht, wo sie ihre Arbeit verrichten hochwertige Heizung. Meistens bestehen die neuesten Optionen aus einem Schweißinverter und haben ein einfaches Design, weshalb sie Instandhaltung und Reparatur sind einfache Aufgaben.

Zu den wichtigsten Arten von Induktionsöfen gehören:

• Vakuum-Induktionsofen. Darin erfolgt das Schmelzen im Vakuum, wodurch schädliche und gefährliche Verunreinigungen aus verschiedenen Gemischen entfernt werden können. Das Ergebnis sind Produkte, die Vollkommen sicher Für den Einsatz sind sie von hoher Qualität. Es ist zu beachten, dass ihre Reparatur als komplexe Aufgabe gilt und der Erstellungsprozess selbst in der Regel nicht ohne spezielle Ausrüstung und ungewöhnliche Bedingungen durchgeführt werden kann.
• Kanaldesign. Es wird mit hergestellt herkömmlicher Schweißtransformator, das mit einer Frequenz von 50 Hz arbeitet. Hier wird die Sekundärwicklung dieses Geräts durch einen ringförmigen Tiegel ersetzt. Ein Video über die Entstehung eines solchen Ofens ist im Internet zu finden und sein Diagramm gilt als nicht kompliziert. Mit gut konzipierten Anlagen lässt sich eine große Zahl an Nichteisenmetallen schmelzen, der Energieverbrauch gilt als gering. Reparaturen gelten als spezifisch und komplex.
• Tiegelofen. Das Schema dieser Konstruktion sieht die Installation eines Induktors und eines Generators vor, die die grundlegendsten Teile der Ausrüstung darstellen. Um einen Induktor, einen Standard, zu bilden Kupferrohr. Allerdings muss die erforderliche Windungszahl beachtet werden, die nicht mehr als 8, aber auch weniger als 10 betragen sollte. Die Schaltung des Induktors selbst kann unterschiedlich sein, das kann es sein Form einer Acht oder andere Konfiguration. Es ist zu beachten, dass die Reparatur dieses Geräts als relativ einfache Aufgabe gilt.
• Induktionsofen zum Heizen des Raumes. Es ist in der Regel für die Küche gedacht und wird auf Basis eines Schweißinverters erstellt. Typischerweise wird diese Einstellung in Kombination mit verwendet Warmwasserboiler, was es ermöglicht, jeden Raum im Gebäude zu heizen, außerdem ist es möglich, die Struktur mit Warmwasser zu versorgen. Das Funktionsprinzip besteht darin, dass der Induktor Strom von einem Schweißinverter erhält. Es wird angenommen, dass die Effizienz dieser Geräte gering ist, aber oft ist sie die einzig mögliche, um im Haus Wärme zu erzeugen.

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Ofenformungsprozess

Sie können aus eigener Kraft einen Induktionsherd auf Basis eines Wechselrichters für Ihre Küche oder einen anderen Raum im Haus bauen. Dazu empfiehlt es sich, nicht nur den theoretischen Teil dieses Prozesses zu studieren, sondern sich auch ein Schulungsvideo anzusehen.

Formen elektromagnetisches Feld, die sich außerhalb des Induktors befindet, muss eine spezielle Spule verwendet werden, die über eine ausreichend große Anzahl von Windungen verfügt. Darüber hinaus müssen Sie das Rohr biegen, und diese Arbeit ist mit gewissen Schwierigkeiten verbunden, sodass in diesem Fall die Positionierung eine rationellere Lösung wäre gerades Rohr direkt in der Spule, wodurch es als Kern funktionieren wird.

Wird normalerweise verwendet Metallrohr Da es jedoch als schwaches Kühlmittel gilt, kann stattdessen ein Polymerrohr verwendet werden, in dem sich kleine Metalldrahtstücke befinden. Für einen Stromgenerator gilt der Einsatz eines Standard-Wechselrichters als optimal. Die Wartung und Reparatur gelten als einfache und unkomplizierte Arbeiten und können daher sichergestellt werden lange Lebensdauer der Geräte.

Um das Design zu erstellen, benötigen Sie also:

• Polymerrohr;
• Stahldraht;
• Kupferkabel;
• Drahtgitter;
• das Vorhandensein des Wechselrichters selbst.

Stahldraht in kleine Stücke schneiden. Ein Ende des Polymerrohrs ist mit einem Netz bedeckt, in das andere werden Metalldrahtstücke geladen. Das zweite Ende ist ebenfalls mit einem Netz bedeckt. Oben wird das Rohr erstellt Induktionswicklung, was wird es verwendet Kupferkabel. Die Enden dieser Wicklung sind gut isoliert und mit dem Ausgang des Wechselrichters verbunden. Sobald das Gerät eingeschaltet wird, wird von der Spule ein elektromagnetisches Feld erzeugt, das für das Auftreten von Wirbelströmen im Kern sorgt. Dadurch wird es heiß, also Das durch das Rohr fließende Wasser beginnt sich zu erwärmen. Dadurch entsteht ein ideales Design für eine Küche oder einen anderen Raum, dessen Wartung und Reparatur als einfach gilt.

Am besten überprüfen Sie dies, bevor Sie mit der Arbeit beginnen Schulungsvideo um keine Fehler zu machen. Nachdem Sie das Gerät erstellt haben, können Sie es im gewünschten Raum installieren. Es kann nicht nur für den Heizraum, sondern sogar für die Küche gedacht sein. Es ist wichtig, einen Raum zu wählen, in dem Sie den Ofen leicht pflegen und reparieren können.

Ein Induktionsofen dient zum Schmelzen von Nichteisen- und Eisenmetallen. Einheiten dieses Funktionsprinzips werden in folgenden Bereichen eingesetzt: von der feinsten Schmuckherstellung bis zur großindustriellen Metallverhüttung. In diesem Artikel werden die Merkmale verschiedener Induktionsöfen erläutert.

Induktionsöfen zum Metallschmelzen

Arbeitsprinzip

Die Induktionserwärmung ist die Grundlage für den Betrieb des Ofens. Mit anderen Worten: elektrischer Strom erzeugt ein elektromagnetisches Feld und es wird Wärme gewonnen, die im industriellen Maßstab genutzt wird. Dieses Gesetz der Physik wird in den letzten Klassen der weiterführenden Schule studiert. Das Konzept einer elektrischen Einheit und eines elektromagnetischen Induktionskessels sollte jedoch nicht verwechselt werden. Obwohl die Grundlage der Arbeit hier und da Strom ist.

Wie kommt es dazu

Der Generator ist an eine Wechselstromquelle angeschlossen, die über einen im Inneren befindlichen Induktor in ihn gelangt. Mithilfe des Kondensators wird ein Schwingkreis erzeugt, der auf einer konstanten Betriebsfrequenz basiert, auf die das System abgestimmt ist. Wenn die Spannung im Generator auf eine Grenze von 200 V ansteigt, erzeugt der Induktor ein magnetisches Wechselfeld.

Der Stromkreis wird meist durch einen Kern aus einer ferromagnetischen Legierung geschlossen. Das magnetische Wechselfeld beginnt mit dem Werkstückmaterial zu interagieren und erzeugt einen starken Elektronenfluss. Nachdem das elektrisch leitende Element induktiv wirkt, erfährt das System Auftreten von Eigenspannungen, was im Kondensator zum Auftreten von Wirbelströmen beiträgt. Die Energie des Wirbelstroms wird in thermische Energie des Induktors umgewandelt und das gewünschte Metall auf hohe Schmelztemperaturen erhitzt.

Die vom Induktor erzeugte Wärme wird genutzt:

• zum Schmelzen weicher und harter Metalle;
• zum Härten der Oberfläche von Metallteilen (z. B. Werkzeugen);
• zur thermischen Behandlung bereits gefertigter Teile;
• Haushaltsbedarf (Heizen und Kochen).

Kurze Eigenschaften verschiedener Öfen

Arten von Geräten

Induktionstiegelöfen

Es handelt sich um die gebräuchlichste Art von Induktionsöfen. Eine Besonderheit, die sich von anderen Typen unterscheidet, besteht darin, dass darin ohne Standardkern ein magnetisches Wechselfeld auftritt. Zylinderförmiger Tiegel im Inneren des Induktorhohlraums platziert. Der Ofen bzw. Tiegel besteht aus einem feuerbeständigen Material und ist an Wechselstrom angeschlossen.

Positive Aspekte

Zu den Tiegeleinheiten gehören auf umweltfreundliche Wärmequellen Die Umwelt wird durch die Metallverhüttung nicht belastet.

Beim Betrieb von Tiegelöfen gibt es Nachteile:

• bei der technologischen Verarbeitung werden Schlacken bei niedrigen Temperaturen verwendet;
• Die hergestellte Auskleidung von Tiegelöfen weist eine geringe Zerstörungsbeständigkeit auf, was sich am deutlichsten bei plötzlichen Temperaturänderungen bemerkbar macht.

Die bestehenden Nachteile stellen keine besonderen Schwierigkeiten dar; die Vorteile einer Tiegel-Induktionseinheit zum Schmelzen von Metall liegen auf der Hand und haben diesen Gerätetyp bei einem breiten Verbraucherkreis beliebt und gefragt gemacht.

Rinneninduktionsschmelzöfen

Dieser Typ wird häufig beim Schmelzen von Nichteisenmetallen verwendet. Effektiv einsetzbar für Kupfer und Kupferlegierungen auf Basis von Messing, Kupfernickel und Bronze. Aluminium, Zink und Legierungen, die diese Metalle enthalten, werden in Rinneneinheiten aktiv geschmolzen. Die weit verbreitete Verwendung solcher Öfen ist begrenzt, da es nicht möglich ist, die Innenwände der Kammer mit einer bruchfesten Auskleidung zu versehen.

Geschmolzenes Metall wird in Rinneninduktionsöfen behandelt thermische und elektrodynamische Bewegung, was eine konstante Homogenität der Mischung der Legierungskomponenten im Ofenbad gewährleistet. Der Einsatz von Rinnenöfen nach dem Induktionsprinzip ist dann gerechtfertigt, wenn besondere Anforderungen an die Metallschmelze und die hergestellten Barren gestellt werden. Die Legierungen sind hinsichtlich des Gassättigungskoeffizienten und des Vorhandenseins organischer und synthetischer Verunreinigungen im Metall von hoher Qualität.

Rinneninduktionsöfen funktionieren wie ein Mischer und sind darauf ausgelegt, die Zusammensetzung zu nivellieren, eine konstante Prozesstemperatur aufrechtzuerhalten und die Gießgeschwindigkeit in Kristallisatoren oder Formen auszuwählen. Für jede Legierung und Gusszusammensetzung gibt es Parameter für eine spezielle Charge.

Vorteile

• Die Legierung wird im unteren Teil erhitzt, zu dem kein Luftzugang besteht, was die Verdunstung von der oberen Oberfläche verringert und auf eine Mindesttemperatur erhitzt wird.
• Rinnenöfen gelten als wirtschaftliche Induktionsöfen, da das auftretende Schmelzen durch einen geringen Verbrauch an elektrischer Energie gewährleistet ist;
• der Ofen hat aufgrund der Verwendung eines Magnetdrahtes mit geschlossener Schleife einen hohen Wirkungsgrad;
• Die ständige Zirkulation der Metallschmelze im Ofen beschleunigt den Schmelzprozess und fördert eine gleichmäßige Vermischung der Legierungsbestandteile.

Mängel

• die Haltbarkeit der steinernen Innenverkleidung nimmt bei hohen Temperaturen ab;
• Beim Schmelzen chemisch aggressiver Legierungen aus Bronze, Zinn und Blei wird die Auskleidung zerstört.
• beim Schmelzen kontaminierter minderwertiger Ladung verstopfen die Kanäle;
• die Oberflächenschlacke im Bad erwärmt sich nicht auf eine hohe Temperatur, was es nicht ermöglicht, Arbeiten im Spalt zwischen Metall und Unterstand durchzuführen und Späne und Schrott zu schmelzen;
• Kanaleinheiten tolerieren keine Betriebsunterbrechungen, was sie dazu zwingt, ständig eine erhebliche Menge flüssiger Legierung in der Ofenmündung zu speichern.

Die vollständige Entfernung der Metallschmelze aus dem Ofen führt zu einer schnellen Rissbildung. Aus dem gleichen Grund ist es unmöglich, einen Schnelltest durchzuführen Umwandlung von einer Legierung in eine andere, müssen mehrere Zwischenschmelzen, sogenannte Ballaste, hergestellt werden.

Vakuum-Induktionsöfen

Dieser Typ wird häufig zum Schmelzen hochwertiger Stähle und hitzebeständiger Nickel-, Kobalt- und Eisenlegierungen verwendet. Das Gerät meistert erfolgreich das Schmelzen von Nichteisenmetallen. Glas wird in Vakuumanlagen gekocht, Teile werden mit hoher Temperatur behandelt, produzieren Einkristalle.

Der Ofen wird als Hochfrequenzgenerator klassifiziert, der sich in einem von der Außenumgebung isolierten Induktor befindet und einen Hochfrequenzstrom durchlässt. Um ein Vakuum zu erzeugen, werden Luftmassen abgepumpt. Alle Vorgänge zum Einbringen von Zusatzstoffen, zum Laden der Ladung und zum Abgeben von Metall werden durch automatische Mechanismen mit elektrischer oder hydraulischer Steuerung ausgeführt. Aus Vakuumöfen werden Legierungen mit geringen Beimengungen von Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff und organischen Stoffen gewonnen. Das Ergebnis ist offenen Induktionsöfen weit überlegen.

Hitzebeständiger Stahl aus Vakuumöfen Verwendung in der Werkzeug- und Waffenproduktion. Einige Nickellegierungen, die Nickel und Titan enthalten, sind chemisch aktiv und ihre Gewinnung in anderen Ofentypen ist problematisch. Vakuumöfen führen das Metallgießen durch Drehen des Tiegels im Innenraum des Gehäuses oder durch Drehen der Kammer bei einem feststehenden Ofen durch. Einige Modelle verfügen über ein Öffnungsloch im Boden, um Metall in einen installierten Behälter abzulassen.

Tiegelöfen mit Transistorwandler

Wird für Nichteisenmetalle mit begrenztem Gewicht verwendet. Sie sind mobil, leicht und können problemlos von Ort zu Ort bewegt werden. Das Ofenpaket enthält einen Hochspannungstransistor Universalkonverter. Ermöglicht Ihnen, die für den Anschluss an das Netzwerk empfohlene Leistung und dementsprechend den in diesem Fall benötigten Konvertertyp auszuwählen, indem Sie die Gewichtsparameter der Legierung ändern.

Transistor-Induktionsofen Weit verbreitet für die metallurgische Verarbeitung. Mit seiner Hilfe werden Teile in der Schmiedekunst erhitzt und Metallgegenstände gehärtet. Tiegel in Transistoröfen bestehen aus Keramik oder Graphit; erstere dienen zum Schmelzen ferromagnetischer Metalle wie Gusseisen oder Stahl. Graphit wird zum Schmelzen von Messing, Kupfer, Silber, Bronze und Gold eingesetzt. Sie schmelzen Glas und Silizium. Aluminium lässt sich gut in Gusseisen- oder Stahltiegeln schmelzen.

Was ist die Auskleidung von Induktionsöfen?

Sein Zweck besteht darin, das Ofengehäuse vor den zerstörerischen Auswirkungen hoher Temperaturen zu schützen. Ein Nebeneffekt ist daher die Erhaltung der Wärme Die Prozesseffizienz steigt.

Der Tiegel im Design eines Induktionsofens wird auf eine der folgenden Arten hergestellt:

• durch die Aushubmethode in kleinvolumigen Öfen;
• im Druckverfahren aus feuerfestem Material in Form von Mauerwerk;
• kombiniert, wobei Keramik und eine Pufferschicht zwischen dem Mauerwerk und dem Indikator kombiniert werden.

Die Auskleidung besteht aus Quarzit, Korund, Graphit, Schamottgraphit, Magnesit. Allen diesen Materialien werden Additive zugesetzt, um die Eigenschaften der Auskleidung zu verbessern, Volumenänderungen zu reduzieren, das Sintern zu verbessern und die Beständigkeit der Schicht gegenüber aggressiven Materialien zu erhöhen.

Auswahl eines bestimmten Materials für die Auskleidung Berücksichtigen Sie eine Reihe von Begleitbedingungen, nämlich die Art des Metalls, der Preis und die Feuerfesteigenschaften des Tiegels, die Lebensdauer der Zusammensetzung. Eine richtig ausgewählte Auskleidungszusammensetzung sollte die technischen Voraussetzungen für den Prozess schaffen:

• Beschaffung hochwertiger Barren;
• die größte Menge an vollständigem Schmelzen ohne Reparaturarbeiten;
• sichere Arbeit von Spezialisten;
• Stabilität und Kontinuität des Schmelzprozesses;
• Beschaffung von hochwertigem Material unter sparsamem Einsatz von Ressourcen;
• Verwendung gängiger Materialien für die Auskleidung zu einem niedrigen Preis;
• minimale Auswirkung auf den umgebenden Raum.

Der Einsatz von Induktionsöfen ermöglicht Ihnen dies Legierungen und Metalle von ausgezeichneter Qualität mit einem minimalen Gehalt an verschiedenen Verunreinigungen und Sauerstoff, was ihren Einsatz in komplexen Produktionsbereichen erhöht.

Heutzutage werden Induktionsöfen häufig im Metallschmelzprozess eingesetzt. Der im Bereich des Induktors erzeugte Strom trägt zur Erwärmung der Substanz bei, und diese Eigenschaft solcher Geräte ist nicht nur grundlegend, sondern auch die wichtigste. Durch die Verarbeitung erfährt der Stoff mehrere Umwandlungen. Die erste Transformationsstufe ist die elektromagnetische Stufe, gefolgt von der elektrischen Stufe und schließlich der thermischen Stufe. Die vom Ofen erzeugte Temperatur wird praktisch rückstandsfrei genutzt, daher ist diese Lösung die beste unter allen anderen. Viele könnten an einem Fertigofen interessiert sein. Als nächstes werden wir über die Möglichkeiten der Implementierung einer solchen Lösung sprechen.

Arten von Öfen zum Schmelzen von Metallen

Diese Art von Ausrüstung kann in Hauptkategorien unterteilt werden. Der erste hat einen Herzkanal als Basis, und das Metall wird in solchen Öfen ringförmig um den Induktor herum platziert. Die zweite Kategorie verfügt nicht über ein solches Element. Dieser Typ wird Tiegel genannt und das Metall wird im Induktor selbst platziert. In diesem Fall ist es technisch nicht möglich, einen geschlossenen Kern zu verwenden.

Grundprinzipien

Der Schmelzofen arbeitet in diesem Fall auf der Grundlage des Phänomens der magnetischen Induktion. Und es gibt mehrere Komponenten. Der Induktor ist der wichtigste Bestandteil dieses Geräts. Es handelt sich um eine Spule, deren Leiter keine gewöhnlichen Drähte, sondern Kupferrohre sind. Diese Anforderung ergibt sich aus der Konstruktion der Schmelzöfen selbst. Der durch den Induktor fließende Strom erzeugt ein Magnetfeld, das auf den Tiegel einwirkt, in dem sich das Metall befindet. In diesem Fall übernimmt das Material die Rolle einer sekundären Transformatorwicklung, das heißt, es fließt ein Strom durch es und erwärmt ihn. So kommt es zum Schmelzen, auch wenn Sie selbst einen Induktionsofen bauen. Wie kann man diesen Ofentyp bauen und seine Effizienz steigern? Das ist eine wichtige Frage, auf die es eine Antwort gibt. Durch den Einsatz hochfrequenter Ströme kann die Effizienz von Geräten deutlich gesteigert werden. Hierzu empfiehlt sich der Einsatz spezieller Netzteile.

Merkmale von Induktionsöfen

Diese Art von Ausrüstung weist bestimmte charakteristische Merkmale auf, die sowohl Vor- als auch Nachteile darstellen.

Da die Verteilung des Metalls gleichmäßig sein muss, zeichnet sich das resultierende Material durch eine gute homogene Masse aus. Diese Art von Ofen funktioniert, indem er Energie durch Zonen transportiert und gleichzeitig die Funktion der Energiebündelung einführt. Zur Verfügung stehen Parameter wie Kapazität, Betriebsfrequenz und Auskleidungsart sowie eine Regelung der Temperatur, bei der das Metall schmilzt, was den Arbeitsprozess deutlich erleichtert. Das vorhandene technologische Potenzial des Ofens sorgt für eine hohe Schmelzleistung; die Geräte sind umweltfreundlich, für den Menschen völlig unbedenklich und jederzeit einsatzbereit.

Der auffälligste Nachteil solcher Geräte ist die schwierige Reinigung. Da die Schlacke ausschließlich durch die vom Metall erzeugte Wärme erhitzt wird, reicht diese Temperatur nicht aus, um ihre volle Nutzung zu gewährleisten. Der hohe Temperaturunterschied zwischen dem Metall und der Schlacke ermöglicht es nicht, den Abfallbeseitigungsprozess so einfach wie möglich zu gestalten. Als weiterer Nachteil ist es üblich, den Spalt hervorzuheben, weshalb es immer notwendig ist, die Dicke der Auskleidung zu reduzieren. Aufgrund solcher Maßnahmen kann es nach einiger Zeit zu Störungen kommen.

Einsatz von Induktionsöfen im industriellen Maßstab

In der Industrie findet man am häufigsten Tiegel- und Rinneninduktionsöfen. Im ersten Schritt werden beliebige Metalle in beliebigen Mengen geschmolzen. Metallbehälter in solchen Varianten können bis zu mehreren Tonnen Metall fassen. In diesem Fall ist es natürlich unmöglich, Induktionsschmelzöfen mit eigenen Händen herzustellen. Rinnenöfen sind zum Schmelzen verschiedener Arten von Nichteisenmetallen sowie Gusseisen bestimmt.

Dieses Thema ist für Fans von Radiodesign und Radiotechnik oft von Interesse. Jetzt wird klar, dass es durchaus möglich ist, Induktionsöfen mit eigenen Händen zu bauen, und dies ist vielen Menschen gelungen. Um eine solche Ausrüstung zu erstellen, ist es jedoch erforderlich, den Betrieb eines Stromkreises zu implementieren, der die vorgeschriebenen Aktionen des Ofens selbst enthält. Solche Lösungen erfordern die Einbeziehung derjenigen, die in der Lage sind, Wellenschwingungen zu erzeugen. Aus vier elektronischen Lampen in Kombination mit einer Neonröhre lässt sich ein einfacher Do-it-yourself-Induktionsofen nach der Schaltung bauen, der die Betriebsbereitschaft der Anlage signalisiert.

In diesem Fall befindet sich der Griff des Wechselstromkondensators nicht im Inneren des Geräts. Dadurch können Sie mit Ihren eigenen Händen einen Induktionsofen bauen. Das Gerätediagramm beschreibt detailliert die Position jedes einzelnen Elements. Sie können sicherstellen, dass das Gerät ausreichend leistungsfähig ist, indem Sie einen Schraubenzieher verwenden, der innerhalb weniger Sekunden einen glühenden Zustand erreichen sollte.

Besonderheiten

Wenn Sie mit Ihren eigenen Händen einen Induktionsofen bauen, dessen Funktionsprinzip und Montage nach dem entsprechenden Schema untersucht und durchgeführt werden, sollten Sie wissen, dass die Schmelzrate in diesem Fall von einem oder mehreren der unten aufgeführten Faktoren beeinflusst werden kann :

Pulsfrequenz;

Hystereseverluste;

Strom erzeugen;

Der Zeitraum der Wärmefreisetzung;

Verluste, die mit dem Auftreten von Wirbelströmen verbunden sind.

Wenn Sie vorhaben, mit Ihren eigenen Händen einen Induktionsherd zu bauen, müssen Sie bei der Verwendung von Lampen bedenken, dass deren Leistung so verteilt werden sollte, dass vier Stück ausreichen. Bei Verwendung eines Gleichrichters erhalten Sie ein Netz von ca. 220 V.

Nutzung von Öfen im Haushalt

Im Alltag werden solche Geräte eher selten eingesetzt, obwohl ähnliche Technologien in Heizsystemen zu finden sind. Sie sind in Form von Mikrowellenöfen zu sehen und im Umfeld neuer Technologien hat diese Entwicklung breite Anwendung gefunden. Durch den Einsatz von Wirbelströmen in Induktionsherden können Sie beispielsweise eine große Vielfalt an Gerichten zubereiten. Da das Aufheizen nur sehr kurze Zeit in Anspruch nimmt, kann der Brenner nicht eingeschaltet werden, wenn nichts darauf steht. Für die Nutzung solch besonderer und nützlicher Kocher sind jedoch spezielle Utensilien erforderlich.

Build-Prozess

Die Do-it-yourself-Induktion besteht aus einem Induktor, einem Magnetventil aus einem wassergekühlten Kupferrohr, und einem Tiegel, der aus keramischen Materialien und manchmal auch aus Stahl, Graphit und anderen bestehen kann. In einem solchen Gerät können Sie Gusseisen, Stahl, Edelmetalle, Aluminium, Kupfer, Magnesium schmelzen. Do-it-yourself-Induktionsöfen werden mit einer Tiegelkapazität von einigen Kilogramm bis zu mehreren Tonnen hergestellt. Sie können Vakuum, gasgefüllt, offen und kompressor sein. Die Öfen werden mit Hoch-, Mittel- und Niederfrequenzströmen betrieben.

Wenn Sie also daran interessiert sind, Ihren eigenen Induktionsofen zu bauen, sieht das Schema die Verwendung der folgenden Hauptkomponenten vor: ein Schmelzbad und eine Induktionseinheit, die einen Herdstein, einen Induktor und einen Magnetkern umfasst. Ein Rinnenofen unterscheidet sich von einem Tiegelofen dadurch, dass im Wärmeabgabekanal, in dem sich immer ein elektrisch leitender Körper befinden muss, elektromagnetische Energie in thermische Energie umgewandelt wird. Zur Erstinbetriebnahme eines Rinnenofens wird geschmolzenes Metall hineingegossen oder eine Schablone aus einem im Ofen richtbaren Material eingesetzt. Wenn das Schmelzen abgeschlossen ist, ist das Metall nicht vollständig entleert, sondern es bleibt ein „Sumpf“ zurück, der den Wärmeabgabekanal für eine spätere Inbetriebnahme füllen soll. Wenn Sie einen Induktionsofen mit Ihren eigenen Händen bauen möchten, wird dieser abnehmbar gemacht, um den Austausch des Herdsteins für die Ausrüstung zu erleichtern.

Ofenkomponenten

Wenn Sie also daran interessiert sind, einen Mini-Induktionsofen mit Ihren eigenen Händen herzustellen, ist es wichtig zu wissen, dass sein Hauptelement die Heizspirale ist. Bei einer selbstgebauten Version reicht es aus, einen Induktor aus einem blanken Kupferrohr mit einem Durchmesser von 10 mm zu verwenden. Für den Induktor wird ein Innendurchmesser von 80–150 mm verwendet und die Windungszahl beträgt 8–10. Es ist wichtig, dass sich die Windungen nicht berühren und der Abstand zwischen ihnen 5-7 mm beträgt. Teile des Induktors dürfen nicht mit der Abschirmung in Berührung kommen; der Mindestabstand sollte 50 mm betragen.

Wenn Sie planen, einen Induktionsofen mit Ihren eigenen Händen zu bauen, sollten Sie wissen, dass im industriellen Maßstab Wasser oder Frostschutzmittel zum Kühlen der Induktoren verwendet werden. Bei geringer Leistung und kurzzeitigem Betrieb des entstehenden Gerätes kann auf eine Kühlung verzichtet werden. Während des Betriebs wird der Induktor jedoch sehr heiß und Ablagerungen auf Kupfer können nicht nur die Effizienz des Geräts stark beeinträchtigen, sondern auch zu einem vollständigen Leistungsverlust führen. Es ist unmöglich, einen gekühlten Induktor selbst herzustellen, daher muss er regelmäßig ausgetauscht werden. Sie können keine Zwangsluftkühlung verwenden, da das in der Nähe der Spule platzierte Lüftergehäuse EMF „anzieht“, was zu einer Überhitzung und einer Verringerung der Effizienz des Ofens führt.

Generator

Beim Zusammenbau eines Induktionsofens mit eigenen Händen erfordert die Schaltung die Verwendung eines so wichtigen Elements wie eines Wechselstromgenerators. Sie sollten nicht versuchen, einen Herd zu bauen, wenn Sie die Grundlagen der Funkelektronik nicht mindestens auf dem Niveau eines angelernten Funkamateurs kennen. Die Wahl der Generatorschaltung sollte so erfolgen, dass sie kein hartes Stromspektrum erzeugt.

Verwendung von Induktionsöfen

Diese Art von Ausrüstung wird häufig in Bereichen wie Gießereien eingesetzt, in denen das Metall bereits gereinigt wurde und in eine bestimmte Form gebracht werden muss. Sie können auch einige Legierungen erhalten. Auch in der Schmuckherstellung haben sie weite Verbreitung gefunden. Das einfache Funktionsprinzip und die Möglichkeit, einen Induktionsofen mit eigenen Händen zusammenzubauen, ermöglichen es Ihnen, die Rentabilität seiner Nutzung zu steigern. Für diesen Bereich können Geräte mit einem Tiegelinhalt von bis zu 5 Kilogramm eingesetzt werden. Für kleine Produktionen ist diese Option optimal.