Chƣơng 1 : TỔNG QUAN
2.1. Giới thiệu chung về phƣơng pháp gia nhiệt bằng cảm ứng từ
Phƣơng pháp gia nhiệt bằng cảm ứng từ thƣờng đƣợc sử dụng trong quá trình gia nhiệt cho các vật liệu dẫn điện nhằm nâng nhiệt độ lên đến giới hạn chảy (quá trình hàn), hoặc đến nhiệt độ chuyển đổi pha (q trình tơi cao tần). Hiện nay, trong các phƣơng pháp gia nhiệt tiên tiến, phƣơng pháp gia nhiệt này có ƣu điểm vƣợt trội về tốc độ gia nhiệt, độ ổn định, cũng nhƣ khả năng điều khiển quá trình gia nhiệt. Phƣơng pháp gia nhiệt bằng cảm ứng từ thuộc nhóm phƣơng pháp gia nhiệt khơng tiếp xúc. Phƣơng pháp này dựa trên ảnh hƣởng của dòng điện cao tần trong cuộn dây (coil) tạo nên dòng điện cảm ứng trên bề mặt cần gia nhiệt. Nhờ dòng điện cảm ứng này, bề mặt cần gia nhiệt sẽ đƣợc nung nóng đến giá trị cần thiết. Do đặc điểm về dòng điện cảm ứng từ, trong quá trình gia nhiệt, hầu nhƣ chỉ phần vật liệu gần lớp bề mặt bị ảnh hƣởng (nung nóng), do đó, hiệu quả của quá trình gia nhiệt đƣợc nâng cao. Ngồi ra, trong q trình phun ép, sau khi bề mặt khn đƣợc gia nhiệt và đạt đến giá trị nhiệt độ nhất định, nhựa nóng sẽ đƣợc phun vào lịng khn, sau đó, q trình giải nhiệt cho khn sẽ diễn ra. Vì phƣơng pháp cảm ứng từ chỉ gia nhiệt tại bề mặt khn, do đó, q trình giải nhiệt cho khn sẽ diễn ra dễ dàng và tốc độ giải nhiệt sẽ nhanh hơn so với các phƣơng pháp gia nhiệt khác.
Nguyên lý hoạt động của phƣơng pháp gia nhiệt bằng cảm ứng từ đƣợc trình bày nhƣ hình 2.1 và 2.2. Thiết bị gia nhiệt bằng cảm ứng từ sẽ cấp nguồn điện, tạo ra dòng điện cao tần chạy trong cuộn dây (Cuộn sơ cấp - coil) nhƣ hình 2.1. Dịng điện này sẽ tạo ra từ trƣờng thay đổi xung quanh cuộn dây với cùng tần số của nguồn cao tần. Theo định luật Faraday, nếu có một cuộn dây khác nằm trong vùng ảnh hƣởng của từ trƣờng này, dòng điện cảm ứng sẽ đƣợc tạo ra bên trong cuộn thứ
cấp (Secondary coil). Vì vậy, trong phƣơng pháp gia nhiệt cho bề mặt khuôn theo phƣơng pháp cảm ứng từ, cuộn dây sẽ đóng vai trị nhƣ cuộn sơ cấp, và bề mặt khn sẽ đóng vai tro nhƣ cuộn thứ cấp (hình 2.2). Khi có dịng điện cao tần chạy trong cuộn dây, từ trƣờng biến thiên với tần số cao sẽ đƣợc tạo ra. Nếu bề mặt cần gia nhiệt của khuôn đƣợc đặt gần cuộn dây, dòng điện cảm ứng sẽ xuất hiện trên bề mặt khn, và q trình gia nhiệt sẽ đƣợc thực hiện.
Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của phƣơng pháp gia nhiệt bằng cảm ứng từ
Hình 2.4: Một hệ thống gia nhiệt cảm ứng từ điển hình