高周波誘導加熱の原理

龟山淬火

高周波誘導加熱の原理

（1）電磁誘導
検流計をコイルの両端につないでおき、図のように磁石をコイル内に出し入れすると

①磁石をコイル内に入れたとき、検流計の指針が瞬間的に振れ、電流が流れる。
②磁石をコイル内から引き出したときは、検流計の指針が入れたときとは逆向きに瞬間的に振れ、コイルには前とは逆向きに電流が流れる。
③磁石がコイルの内部にあっても動かさなければ電流は流れない。

このように、コイル内の磁束を変化させたときに、起電力が発生する現象のことを『電磁誘導』と言います。

（2）誘導加熱
誘導加熱は、この現象を利用し加熱コイルの中に加熱しようとする物（被加熱物）を入れ、高周波電流を流すことで加熱コイルに磁束を発生させます。
この磁束は、コイルの中に入れた被加熱物の内部を通ります。
そして発生した磁束の変化を妨げる方向に電流が流れます。この電流を『うず電流』と言います。
被加熱物は導電性ですから物体固有の抵抗を持っているため、うず電流によりI ?×Ｒ分の電力が発生します。
この電力はジュール損失、つまり熱となり結果的に被加熱物は自己発熱することになります。

genrizu MU-αⅢでは、最大DC30V，160Aの高周波電流を350～450KHｚの周波数でスイッチングを行い、磁束を発生させます。
※350～450KHｚとは1秒間に35～45万回の切り替えを行っていることになります。

??高周波誘導加熱の特徴
急速加熱が可能。
加熱効率が非常に高い。
非接触なので断線、短絡などが無くまた、装置自体には電熱線のような高温箇所が無く安全。（防爆構造が必要な箇所での熱源）
非接触加熱であるために真空中、ガス雰囲気中での加熱が容易。
局部集中加熱が容易。
電力制御によるパワーコントロールが容易（温度制御）
熱電対、放射温度計による温度フィードバックにより高精度の温調が可能。
消費電力、冷却水の消費量が非常に少なくランニングコストが削減できる。
小型、軽量で省スペース化が可能（生産設備の小型化）
石油、ガスなどのように燃焼時の排ガス・じんあいの発生が無く、被加熱物や環境を極めて清潔に保つことができる。
石油、ガス、電気炉、真空管方式の誘導加熱のようなアイドリングが不要で、直ぐに加熱が出来る。（生産設備の段取り時間短縮）
カーボンルツボ等の使用により、無機物（ガラス、セラミックetc）も間接加熱が可能。
超高温域の加熱が可能（2000℃以上）。
?高周波誘導加熱の用途
ろう付け 金属部品の銀ろう、燐銅ろう、アルミろう、銅ろうなど全ての硬ろう付け作業
ハンダ付け 電子、家電、自動車部品などのハンダ付け作業
焼き入れ 自動車、精密部品の焼き入れ作業
焼鈍 電線、ステンレスパイプの焼鈍、プレス加工品の前処理
ビレットヒーター 鍛造、押出成形加工の合理化、品質向上
溶接・鍛接 電縫管、フィンチューブ、フープ材、コア材、丸パイプなどの溶接
融解 鋼材、貴金属、合金の融解、ロストワックス
焼嵌 コンプレッサなどのロータ、シャフト、ベアリング等の焼嵌
溶着 製缶接着、食品キャップシール、ラミネートチューブシール、スピーカー接着、乾燥押出モール接着、樹脂接着、接着剤の熱硬化、焼き付け、乾燥
ボンバーダー 電子管、ネオン管、表示管、蛍光灯、バックライト、水銀灯、ハロゲンランプなどのガス排気やゲッターフラッシュ
半導体製造 シリコン単結晶の引き上げ、エピタキシャル成長
剥離・脱パン レンズ研磨皿のピッチ剥離、金属製冷凍容器（パン）と冷凍品の分離
樹脂コーティング・含浸 小型モーターなどの絶縁樹脂のコーティング、含浸、パイプ、鋼線などの酸化防止膜コーティング
プラスチック成型品加工 後加工プレス成形、カシメ、ボルトインサート、溶着
金型加熱（予熱） 押出ノズル、成型ダイスや成型型の加熱
熱サイクル試験 クリープ試験片の疲労試験、評価
焼結 焼結品の真空、ガス雰囲気加熱
蒸着 蒸着品の真空加熱
流体加熱 流体の間接加熱、温調
?小型高周波誘導加熱装置『MU-αⅢ』による加熱の目安

gurafu加熱条件

・加熱コイル：内径φ40×7ターン(70h)
・発熱体：φ20×30h
・雰囲気：窒素ガスパージ(2L/min)
・温度測定：K熱電対(線径φ0．3)

１．熱量計算について

誘導加熱による被加熱物の加熱時間は下記のような式で熱量計算することで、MU-αⅢでの大まかな加熱時間を算出することができます。

①　質量　（g）
②　加熱開始温度　（℃）
③　加熱目標温度　（℃）
④　比熱　（J/g・K）
⑤　加熱効率　（％）

（1）　必要熱量　＝　①　×　（③－②）　×　④（Ｊ）
（2）　誘導加熱装置の投入熱量
（1）　短時間加熱の場合
投入電力　（熱量）　（J/S）　＝　4000　×　⑤
（2）　連続加熱の場合
投入電力　（熱量）　（J/S）　＝　2000　×　⑤

２．加熱時間について

１項で求めた加熱に必要な熱量を投入熱量で除した物が必要な加熱時間となります。

（1）加熱時間（S）　＝　必要熱量　/　投入熱量

（例）100gの鉄を室温が25℃の部屋で450℃まで加熱する場合に必要な時間は下記のようになります。
但し、加熱は連続加熱とします。
必要熱量＝100g×（450℃－25℃）×0．64＝27200（J）
投入熱量＝2000×0．72＝1440（J/S）
加熱時間＝27200/1440＝18．9（S）となります。
小型高周波誘導加熱装置『MU-αシリーズ』オプション

koiru異形加熱コイル
事例に応じて様々な形態に対応可能です

hongqk

龟版，英语还勉强能看一些，这日语是完全看不懂啊。

龟山淬火

hongqk 发表于 2016-8-7 19:41
龟版，英语还勉强能看一些，这日语是完全看不懂啊。

这是日本原版资料。

hongqk

龟山淬火 发表于 2016-8-7 21:31
这是日本原版资料。

能翻译一下吗？

龟山淬火

洪总，我那一点学问早忘光了，之家看谁懂日语，一定会有人的，烦请帮忙。