Un four de fusion par induction utilise l'induction électromagnétique pour générer de la chaleur dans le métal lui-même et le faire fondre. Ce processus implique l'utilisation d'un courant alternatif (CA) qui circule dans une bobine, généralement en cuivre, pour créer un champ magnétique qui s'inverse rapidement. Ce champ magnétique pénètre la charge métallique, induisant des courants de Foucault dans le métal. Ces courants de Foucault, qui traversent la résistance électrique du métal, produisent de la chaleur par effet Joule, c'est-à-dire par la conversion de l'énergie électrique en chaleur.
La fréquence du courant alternatif utilisé est cruciale car elle détermine la profondeur de pénétration du champ magnétique dans le métal. Les fréquences plus élevées entraînent une pénétration moins profonde, ce qui convient pour faire fondre des pièces de métal plus petites ou plus fines, tandis que les fréquences plus basses peuvent pénétrer plus profondément, ce qui les rend adaptées aux charges métalliques plus grandes ou plus denses.
Une fois que le métal est chauffé à son point de fusion, les courants de Foucault continuent de remuer le métal en fusion, assurant un mélange complet et une température uniforme dans toute la masse fondue. Cette action de brassage est bénéfique pour obtenir des compositions chimiques et des températures cohérentes dans le produit final.
Le four proprement dit se compose d'une alimentation électrique, d'une bobine d'induction et d'un creuset en matériaux réfractaires. Le creuset contient la charge métallique, qui agit comme l'enroulement secondaire d'un transformateur. Lorsque la bobine d'induction est alimentée en courant alternatif, elle génère un champ magnétique alternatif qui traverse la charge métallique dans le creuset, induisant une force électromotrice dans la charge. Cette force génère les courants de Foucault responsables de l'effet de chauffage.
Les fours de fusion à induction sont polyvalents et peuvent être utilisés pour fondre une grande variété de métaux, notamment le fer, l'acier, le cuivre, l'aluminium et les métaux précieux. Ils sont réputés pour leur efficacité, leur propreté et leur contrôle précis de la température, capable d'atteindre des températures allant jusqu'à 2800°C. Il existe différents types de fours à induction, tels que les fours sans noyau, les fours à canal et les fours à creuset, dont la taille, la capacité, la fréquence et la conception varient en fonction des besoins industriels.
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