Användning av induktionsvärmare har ökat inom verkstadsarbetet och ersatt den gammalmodiga uppvärmningen med gaslåga. Induktionsvärmning är en snabb och modern metod för att, utan lågor och manuell hantering, upphetta metaller inom ett noggrant begränsat område. Induktionsvärmare kan användas för lösgöra fastklämda komponenter (t.ex. för att lossa fastrostad skruv), för riktningsarbeten, öppning och passning av krympförband, avlägsnande av ytmaterial, härdning, släppning, glödgning, svetsning, förvärmning för svetsning och till och med för lödning.
En induktionsvärmare är ett aggregat med vars hjälp induktionsvärmningen genomförs. Marknaden är full av induktionsvärmare av olika storlek och med varierande effekt. För dessa induktionsvärmare finns det hundratals användningsområden inom både verkstäderna, underhållet och den tillverkande industrin.
Principen för induktiv upphettning är enkel. När ett elledande material befinner sig i ett varierande magnetfält indiceras virvelströmmar som, enligt Joules lag, förvandlas till värme på grund av den inre resistansen i materialet. Växelströmmen som leds till induktionsvärmarens spole ger upphov till ett magnetflöde som påverkar det material som ska upphettas och indicerar en elektromotorisk effekt, vilket ger upphov till virvelströmmar som förvandlas till värme som i sin tur upphettar materialet.
Uppvärmningseffekten är beroende av kraften i magnetfältet eller induktionsvärmarens effekt, verktygsspetsens avstånd från arbetsstycket samt materialets magnetiska och elektroniska egenskaper. Upphettningen i induktionsvärmare baserar sig på den energi som förmedlas av magnetfältet och således behövs inge fysisk kontakt med arbetsstycket.
Fördelarna med induktionsvärmning
Verkningsgraden för moderna, högklassiga induktionsvärmare är hög. Uppvärmningen kan noggrant koncentreras till ett specifikt område och en anpassad effektinställning möjliggör en snabb uppvärmning av arbetsstycket utan onödig värmeledning till icke önskade områden. Eftersom uppvärmningen sker inne i materialet är risken för deformationer mindre än vid användning av andra uppvärmningsmetoder. En viktig fördel är också den jämna repeterbarheten vid installationsarbeten som kan åstadkommas tack vare den noggranna elektroniken.
Det finns ett brett sortiment av induktionsvärmare för professionellt bruk som är anpassade för olika användningsområden, vilket innebär att de kan användas också för upphettning av sådana områden som inte kan upphettas med hjälp av en låga. Ett exempel är upphettning av en metall som ligger bakom en skiva av glas eller plast. Induktionsvärmningen i sig alstrar varken rök eller gaser och det finns ingen sprängningsrisk så den är inte farlig för användaren. Ofta uppstår ändå rök och gaser från det uppvärmda arbetsstycket och därför rekommenderas användning av andningsskydd och tillräcklig ventilation.
I bästa fall kan tillverkaren leverera specialkonstruktioner med skräddarsytt uppvärmningshuvud, vilket ofta efterfrågas i industriella sammanhang.
Vilka metaller kan upphettas?
Vid induktionsvärmning är arbetsstyckets uppvärmning beroende av både virvelströmmarna och hysteres. Hysteres är ett fenomen där ett darrande magnetfält ger upphov till värmealstrande tilläggsförluster i arbetsstycket när det magnetiseras fram och tillbaka med det magnetiska materialet aktivt som en del magnetfältet. Eftersom arbetsstyckets uppvärmning i huvudsak baserar sig på förlusterna som uppstår i virvelströmmarnas kan induktionsuppvärmningen användas också för icke magnetiska metaller.
Metallerna kan grovt indelas i ferritiska och icke ferritiska metaller och deras legeringar. De ferritiska metallerna består i huvudsak av järn med olika tillsatser av andra metaller och grundämnen. De flesta legeringarna är i viss mån magnetiska, vilket innebär att deras uppvärmning påverkas av både virvelströmmarna och hysteres. Icke ferritiska material innehåller inget järn och är inte magnetiska. Exempel på icke ferritiska material är aluminium, koppar, bly, zink eller tenn, silver och guld. En induktionsuppvärmning av dessa metaller baserar sig endast på virvelströmmarna.
Induktionsuppvärmning kan användas vid uppvärmning av följande metaller.
- Koppar och kopparlegeringar
- Mässing
- Aluminium
- Järn
- Stål och rostfritt stål
- Volfram
- Krom, Nickel och nickellegeringar
- Kobolt
- Grafit
- Kisel
- Platina
- Silver
- Guld
- Tenn
- Zink
Induktionsvärmare i bilverkstad
För bilverkstäder och skadeverkstäder räcker normalt en induktionsvärmare med en kapacitet på 1,2–5 kW. Mindre induktionsvärmare (1,2 – 3,5 kW) är bärbara enheter med förhållandevis korta värmekablar och en utrustning som anpassats till användningsområdet. Från 3,5 kW uppåt är enheterna monterade på en vagn och försedda med vätskekylning.
Till vad används induktionsvärmare?
- För att lösgöra lister och tejpningar
- För att lösgöra limförband
- För att avlägsna målfärg, lim och ljudisoleringar
- För att lösgöra en tätning
- För att lossa fastrostad skruv
- För att lösgöra fastkilade detaljer
- För att reparera bucklor och sättningar
Induktionsvärmare inom industri, underhåll och maskinverkstäder
Användningsområdet inom industrin och maskinverkstäderna är mycket brokigt och effekten för induktionsvärmarna kan uppgå till 25 kW. Grundutförandet är det samma typ som för gäller för verkstäderna. Induktionsvärmarna kan dessutom användas inom den tillverkande industrin och produktionslinjer, där användningsgraden, pga. användningens art, är större och mera kontinuerlig. På en monteringslinje kan en induktionsvärmare, som används för härdning t.ex. härdning, få en längre arbetstid, vilket leder till en överhettning pga. för korta och otillräckliga kyltider. För denna typ av arbeten lämpar sig ett dubbelt induktionsvärmesystem med möjlighet till en växelvis användning.
Professionella tillverkare kan tillhandahålla induktionsvärmesystem med anpassade värmehuvud.
Till vad används induktionsvärmare?
- Krympförband
- Härdning
- Släppning
- Glödgning
- Lödning
- Förvärmning för svetsning
- Riktning av plåtar efter svetsning
Så väljer du rätt induktionsvärmare
Effekt
Anläggningens effekt bestäms utgående från det arbete som ska utföras. Det är bra att på förhand definiera vilken typ av arbeten som ska utföras och storleken arbetsstycken som ska behandlas.
Vid användning av för små anläggningar förlorar du den största nyttan med induktionsvärmningen, alltså noggrannhet och snabbhet. Med en liten anläggning tar uppvärmningen längre tid, vilket gör att värmen hinner sprida sig till omgivningen och förorsaka skador.
Värmehuvuden kan också skadas vid en lång och kontinuerlig användning. På grund av sämre kylning är användningsperioderna kortare för mindre maskiner vilket, i värsta fall, kan innebära att anläggningen inte alls lämpar sig för det planerade arbetet.
Före anskaffning bör du bekanta dig noggrant med tekniska egenskaper och vid behov också kontakta utomstående experter inom området.
Styrning
Förutom den ställbara effekten har en del av anläggningarna olika arbetsförenklande egenskaper som t.ex. temperaturmätning och -anpassning, timer, Plug & Play som automatiskt registrerar vilket värmehuvud som anslutits till anläggningen, samt Autotuning som reglerar induktionsvärmningen automatiskt, utgående från materialegenskaperna för det tänkta arbetsstycket.
Kylning
Med undantag av de allra billigaste och för hobbyverksamhet tänkta handmodellerna, är alla induktionsvärmare försedda med antingen luft- eller vattenkylning. Omgivningstemperaturen påverkar också effekten för kylsystemet och påverkar således också på användningstiden för anläggningen. Vätskevolymen i kylsystemet indikerar kyleffekten i grova drag, men ett bättre sätt är att jämföra längderna för arbetsperioderna under full effekt i samma temperatur. Exempel: En användningsperiod med full effekt under 60 minuter +/- 5%, i en omgivningstemperatur på 20C.
Rörlighet och räckvidd
Det mest attraktiva för små anläggningar är priset och det lilla utrymmeskravet.
Ett praktiskt problem kan dock uppstå vid arbeten i en fordonslyft eller andra höga arbeten, där värmekablarnas räckvidd blir för liten ifall aggregaten hålls på golvnivå. Även små aggregat för verkstadsbruk kan väga över 10kg, vilket gör dom tunga att bära och hantera manuellt.
De största anläggningarna är alltid monterade på en vagn som lätt kan förflyttas på ett jämnt underlag. Långa värmekablar är också tunga att hantera och därför bör du kontrollera om induktionsvärmeanläggningen redan är försedd med en svängbar kabelbom, eller om denna finns att få som tilläggsutrustning. En svängbar kabelbom underlättar hanteringen av värmekablarna och minskar skaderisken, eftersom kablarna inte behöver släpas på golvet.
Utrustning – lämpliga värmehuvud, pedaler och tilläggsutrustning
Mängden tillgänglig tilläggsutrustning varierar mellan tillverkarna. Den viktigaste utrustningen är ändamålsenliga värmehuvud och reservdelar till dessa. För en del tillverkare begränsas utbudet till endast ett fåtal standardmodeller av värmehuvudet och till dessa en uppvärmning i ferrit som reservdel. För andra leverantörer täcker sortimentet, förutom speciella värmehuvud, också böjbara värmehuvud som kan roteras runt arbetsstycket, värmehandskar för lösgöring av tejp, huvuden för reparation av bucklor och försjunkningar, speciella ögle- och spiralhuvuden samt specialhuvuden som anpassats för det tänkta arbetsstycket.
Som övrig utrustning fås t.ex. enskilda pedaler, värmekännare eller kilar som behövs vid lösgöring av vindrutor.
