Le chauffage par induction est une méthode permettant de chauffer des matériaux conducteurs d'électricité, tels que les métaux ou les semi-conducteurs, par induction électromagnétique. Ce processus implique l'utilisation d'une bobine d'induction qui génère un champ électromagnétique, lequel induit à son tour des courants de Foucault dans le matériau. Ces courants, qui circulent à travers la résistance du matériau, génèrent de la chaleur par effet Joule. Dans les matériaux ferromagnétiques comme le fer, une chaleur supplémentaire est produite par les pertes d'hystérésis magnétique. La fréquence du courant électrique utilisé dans le chauffage par induction est adaptée à la taille de l'objet, à son matériau et à la profondeur de pénétration souhaitée.
Exemple de chauffage par induction :
Une application courante du chauffage par induction est la fusion des métaux et la création d'alliages. Dans une installation typique, une alimentation en radiofréquence (RF) à l'état solide envoie un courant alternatif à travers une bobine de cuivre refroidie à l'eau. Une charge métallique est placée dans un creuset en céramique ou en graphite à l'intérieur de cette bobine. La bobine agit comme le primaire d'un transformateur et la charge métallique comme le secondaire. Le champ magnétique à variation rapide créé par la bobine induit des courants de Foucault dans la charge métallique, la chauffant directement. Cette méthode est particulièrement utile pour la fusion par induction sous vide, où l'atmosphère contrôlée (vide ou gaz inerte) permet un contrôle précis du processus de fusion.Comparaison avec d'autres méthodes de chauffage :
Contrairement aux méthodes telles que les fours à gaz, les fours électriques et les bains de sel, qui reposent sur le transfert de chaleur par convection et radiation, le chauffage par induction génère directement de la chaleur à l'intérieur du matériau lui-même par le biais de courants de Foucault. Cette méthode de chauffage direct constitue un moyen plus efficace et plus contrôlable de chauffer les matériaux conducteurs. La profondeur du chauffage peut être contrôlée avec précision en ajustant la fréquence du courant alternatif, ce qui rend le chauffage par induction idéal pour les processus nécessitant une grande précision, tels que la cémentation, le recuit et d'autres traitements thermiques dans des industries telles que l'automobile, l'aérospatiale et l'électronique.
Avantages du chauffage par induction :
