Foire Aux Questions

Le chauffage par induction est une technique de chauffage qui permet de chauffer sans contact des matériaux conducteurs de l’électricité.

Le principe est de créer autour des matériaux conducteurs d’électricité, un champ magnétique variable. Ce champ magnétique, conformément à la loi de Lenz-Farraday, induit dans le matériau des courants qui chaufferont ce dernier par effet joule (circulation d’un courant dans un matériau résistif).

Quelques exemples d’application :
FONDERIE : Fondre rapidement un alliage en consommant le moins possible

FORGE : Chauffer un lopin de métal en contrôlant sa température et son homogénéité

BRASAGE : Braser deux tubes de métaux différents (micro induction)

TRAITEMENT TERMIQUE : Faire un traitement thermique localisé dans une zone spécifiée de la pièce, en garantissant une cadence de production élevée et une très bonne répétabilité

CHIMIE / COMPOSITE : Polymériser un composite selon une courbe de température optimale RECHERCHE (CEA – IRSN) : Développer un réacteur pour simuler une puissance résiduelle en cas d’accident nucléaire grave.

Le chauffage par induction présente plusieurs avantages :
- Aucun contact entre l’inducteur (bobine générant le champ magnétique) et la pièce à chauffer contrairement au chauffage résistif classique. Cela permet de chauffer en toute sécurité.
- Une densité de puissance volumique très importante pour les applications de fusion de métaux, de forge, et traitement thermique
- La possibilité d’entourer la pièce d’un tube de quartz pour travailler sous vide à haute température
- Une facilité de pilotage avec une grande dynamique de réglage de puissance une bonne précision et une grande répétabilité du procédé
- L’utilisation de technique type creuset froid pour atteindre de très hautes températures (fusion des oxydes, installations de plasma inductif)
- La possibilité de chauffer indirectement des matériaux non conducteurs de l’électricité en utilisant la technique du chauffage indirect par suscepteur : les courants induits circulent dans le suscepteur placé autour du matériau à traiter, ce dernier étant alors chauffé par le rayonnement thermique émis par le suscepteur.
- Le système de chauffage par induction peut être considéré comme une fonction qu’il est possible d’intégrer dans des dispositifs complexes.

Les courants induits circulent dans la pièce à chauffer dans une épaisseur que l’on appelle « épaisseur de pénétration ». Cette épaisseur dépend de trois paramètres :
- la fréquence
- la résistivité électrique du matériau à chauffer
- la perméabilité magnétique du matériau à chauffer

Afin de contrôler la zone qui sera chauffée, on adapte la fréquence du générateur pour obtenir la bonne épaisseur de pénétration, le plus souvent en modifiant la valeur des condensateurs.

En fonction de l’application, on peut avoir besoin soit d’une chauffe localisée (ex :traitement thermique localisé), ou d’une chauffe homogène (ex : forge). Pour cela il convient d’obtenir le bon compromis entre la puissance, le temps et la fréquence de chauffe.

Le générateur est un produit standard, il n’a pas été adapté à votre application. Il se peut que couplé à celle-ci, il se trouve en limitation de tension ou de courant et de ce fait ne puisse pas vous fournir sa puissance nominale. Pour se faire, il convient de régler correctement le coffret d’adaptation (transformateur s’il existe, condensateurs), pour que l’impédance que voit le générateur soit proche de son impédance caractéristique, ce qui lui permettra de fournir la puissance nominale.

La directive européenne impose désormais que les personnels ne soient pas exposés à un champ magnétique émis par les installations de chauffage par induction supérieur à une valeur qui dépend de la fréquence de fonctionnement. Il convient donc de s’assurer en mesurant le champ émis par votre installation, que cette obligation est bien respectée. Si tel n’est pas le cas, il convient de définir un périmètre d’exclusion autour de l’installation qui permette de garantir pour les personnes un champ magnétique inférieur à la limite fixée par la directive (principe d’éloignement). Lorsque ce n’est pas possible il faut envisager la possibilité de mettre en place des écrans (cage de Farraday). ATYS consulting group peut vous apporter son soutien pour effectuer les mesures nécessaires.

En fonction du type d’application, on utilisera :
- Pour les applications nécessitant une bonne homogénéité, une puissance réduite avec un temps important pour favoriser la diffusion thermique
- Pour les applications de type chauffage localisé, une puissance importante et un temps de chauffe court pour limiter la diffusion thermique