Um forno de indução funciona utilizando a indução electromagnética para aquecer materiais condutores, principalmente metais, a temperaturas elevadas para fusão e processamento. O forno é constituído por um cadinho que contém o material a aquecer, rodeado por uma bobina de indução ligada a uma fonte de alimentação. Quando uma corrente alternada (CA) é passada através da bobina, esta gera um campo magnético de inversão rápida que penetra no material do cadinho.
Mecanismo de aquecimento:
- Indução electromagnética: O campo magnético induz correntes de Foucault no material condutor dentro do cadinho. Estas correntes são correntes eléctricas circulares que fluem dentro do material devido ao princípio da indução electromagnética.
- Aquecimento de Joule: À medida que as correntes de Foucault fluem através da resistência eléctrica do metal, geram calor através do aquecimento de Joule. Este é o processo em que a energia eléctrica é convertida em energia térmica devido à resistência encontrada pelo fluxo de corrente.
- Histerese magnética (em materiais ferromagnéticos): Em materiais como o ferro, o campo magnético também pode aquecer o material através da histerese magnética, que envolve a inversão de dipolos magnéticos moleculares no metal.
Tipos de fornos de indução:
- Forno de indução de núcleo: Funciona segundo o princípio de um transformador, transferindo energia eléctrica de um circuito alternado para outro. O forno tem um núcleo de ferro e uma bobina primária através da qual flui uma corrente alternada.
- Fornos de fusão por indução: São concebidos especificamente para a fusão de metais. O forno inclui uma bobina de cobre oca através da qual é gerado um campo eletromagnético para induzir corrente na carga metálica, provocando a sua rápida fusão.
- Fornos de aquecimento por indução: São utilizados para processos de tratamento térmico em que o campo eletromagnético induz calor diretamente na peça, garantindo um aquecimento eficiente e uniforme sem contacto direto.
Funcionamento e vantagens:
- O forno de indução aquece diretamente a carga e não o forno em si, reduzindo o desperdício de energia e aumentando a eficiência.
- O processo assegura uma boa mistura da massa fundida devido à agitação vigorosa provocada pelas correntes de Foucault.
- Os fornos de indução são capazes de atingir altas temperaturas e são concebidos para evitar a contaminação do material aquecido, tornando-os adequados para várias aplicações industriais, incluindo a reciclagem de metais, a produção de ligas e muito mais.
Em geral, o forno de indução é um método altamente eficiente e controlável de aquecimento de materiais condutores, oferecendo um controlo preciso da temperatura e capacidades de aquecimento rápido.
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