فهرست مطالب

فصل اول ۶

مقدمه ۶

تاریخچه مختصری ازگرمایش القائی ( ۵) ۷

طبقه بندی کوره های القائی ازنظرفرکانس ۱۱

الف – کوره های القائی فرکانس شبکه ۱۲

ب – کوره های القائی با فرکانس متوسط ۱۲

کاربرد گرمای القائی درصنعت ۱۳

سخت کاری موضعی ۱۴

فصل دوم ۱۶

اصول وگرمای القائی ومزایای ان نسبت به سایر روشها ۱۶

۲-۱ – مقدمه ۱۷

۲-۲- اساس گرمایش القائی ( ۶٫۵) ۱۷

۲-۳ – اساس کارکوه القائی (۱) ۲۷

فصل اول

مقدمه

 صنعت متالوژی یا به عبارت دیگر صنعت ریخته گری وعلم یکی ازکهن ترین علو وصنایعی است که بشربه ان پرداخته است ودران پیشرفت کرده است . مهمترین مساله ای که دراین زمینه ازدیرباز وجود داشته وذهن بشر به ان معطوف بوده است مساله ذوب کردن مواد مختلف می باشد که برای ساخت ابزارالات ووسایل مختلف مجبور به انجام ان بوده است .

شاید به جرات بتوان ادعا کرد که استفاده ازنیروی الکتریسته برای ذوب کردن مواد، نقطه عطف صنعت متالوژی بوده است . دراین زمینه کوره های القائی، پرکاربردترین کوره ها در این زمینه بوده اند که با استفاده ازایجاد گرما توسط نیروی مغناطیسی کارمی کنند و مزایای پرشماری نسبت به سایر روشها ذوب دارند که درفصل دوم بدان می پردازیم .

 تاریخچه مختصری ازگرمایش القائی ( ۵)

تاریخ کشف پدیده القای مغناطیسی به سال ۱۸۳۱ م برمی گردد. درنوامبر ان سال مایکل فاردای دو سیم پیچ را برروی یک حلقه اهنی پیچید ونشان داد که هنگامی که یک جریان متناوب را به یکی از دو سیم پیچ وصل کنیم یک ولتاژ دردیگری القا می شود . این کشف ،‌منجربه تولید ترانسفورماتور وتجهیزات وابسته به ان گردید وتا مدت ها تمامی سعی وتلاش متخصصان برگسترش وتوسعه این نوع تجهیزات متمرکز شده بود.

درسالهای پایان قرن نوزدهم بود که کاربردهای عملی گرمایش القائی شناخته شد واولین کاربرد شناخته شده ، ذوب فلزات بود در اغاز ازکوره هائی با بوته فلزی استفاده می شد ولی این روش به علت معایب زیاد به سرعت منسوخ شد وپس از ان سه تن ازمتخصصین به نامهای فرانتی  ،کولبی۲ وکلین۳ روش ذوب را توسعه دادند ودرواقع اولین کوره ذوب واقعی راساختند که جریان، مستقیما درمذاب القا می شد وبا فرکانس برق شهر کار می کرد. دراغاز این نوع کوره ها به صورت یک اجاق حلقوی شکل بودند که مشکلات فراوانی منجمله مشکلات ناشی از نیروهای مکانیکی حاصل از تداخل جریان فوکوی القائی درذوب و جریا ن سیم پیچ اولیه را داشتند. مشکل دیگر این نوع کوره ها اثر « فشار ۴» بود که باعث می شد ذوب از هم کسیخته شود وبنابراین مسیرالکتریکی که برای القائی لازم است قطع می شد وگرمایش متوقف می گشت . این مشکل درمورد ذوب فلزات غیراهنی به مراتب حادتر بود.

درسال های اولیه قرن بیستم کوره های حلقوی کنارگذاشته شدند وشخص دیگری به نام نورث راپ۱ یک کوره استوانه ای شکل با یک منبع تغذیه فرکانس بالا ساخت . فرکانس

بالا توسط روشهای ابتدائی مانند استفاده ازژنراتور جرقه۲ تولید می شد که هزینه های زیادی داشت ومقرون به صرفه نبود ولی به هرحال این نوع کوره ها اولین نوع کوره های القائی بدون هسته۳ بودند . درسال ۱۹۲۲ م مشکل زیاد بودن هزینه ، با پیشرفت موتور- ژنراتور ،‌که قابلیت تولید چند صد کیلو وات را درفرکانس های بالا( تا حدود ۹۶۰ هرتز) داشت تا حد زیادی کم شد . درسال ۱۹۶۰ م مبدل های نیمه ها دی فرکانس ، جایگزین موتور- ژنراتورها شدند .

به دنبال استفاده از گرمایش القائی به منظور ذوب فلزات ، سایرکاربردهای گرمایش القائی شدیدا مورد تقاضا واقع شد . این تقاضاها شامل سخت کاری فولاد وعملیات حرارتی قطعات حساس بود . درسال ۱۹۲۷ م شرکت فولاد میدوال۴ برای اولین بار ازاین تکنیک برای سخت کاری فولاد استفاده کرد . درسال ۱۹۳۰ م نیز شرکت میل لنگ سازی اوهایو۵ به منظور استحکام بیشتر میل لنگ های خود ازگرمایش القائی به منظور عملیات حرارتی برروی میل لنگ استفاده کرد .

جنگ جهانی دوم یک حرکت جدی برای توسعه واستفاده ازگرمایش القائی را باعث شد که مشخصا برای تولید اجزاء توپ، خمپاره ، گلوله وهمچنین تولید اجزا مختلف تانک ها و زره پوش ها مورد استفاده قرارمی گرفت وباعث پیشرفت چشمگیری دراین صنعت شد .

بسیاری از پیشرفت های اخیر دراین صنعت ناشی از پیشرفت مبدل های فرکانسی نیمه هادی که درسال ۱۹۶۷ م ساخته شد می باشد. دردهه های اخیر راندمان این نوع مبدل ها افزایش چشمگیری داشته است وبه حدود ۹۵ درصد ( برحسب مقدارانرژی که ازفرکانس شبکه به فرکانس مورد نظر تبدیل می کنند ) رسیده است .