应中国某研究所要求，由深圳喆能电子技术有限公司提供设备及场地，对客户所提供的特制金属模具进行电磁感应加热并通过相关检测进行技术验证。
根据客户说明，该模具应用于高温高压的制造工艺中，使用前需将模具加热到一定温度。相对于传统的电加热及热辐射加热方式，电磁感应加热方式无疑有着极大的优势，主要表现在电磁感应加热方式具有精确的加热指向和精准的温度控制，强弱电隔离，安全、高效且无污染。同时，感应加热设备投资成本低，尤其控温精确，将会在很大程度上提高产品的质量和生产效率。
为确保模具在应用新的感应加热方式后没有对模具产生任何可预见的不良影响，深圳喆能电子技术有限公司搭建了模具加热试验平台，对客户所提供的模具进行相关的技术模拟及检测验证。
一、加热原理
将50Hz工频电转换为20KHz左右的高频交流电，利用变频磁感应原理，高速变化的电流流过高频线圈产生变化的磁场，高速变化的磁场产生的磁力线通过线圈外部的金属时产生无数的涡流，涡电流使得金属主动发热，从而起到加热的目的，整个过程是“电—磁—热”的高效转化过程，相比传统电加热节能效果好。
二、实验平台
公司根据所加热模具的尺寸，定制了长度为400mm，外径为Ф120mm内径为Ф100mm的陶瓷管，并在管段外直接缠绕上感应线圈，线圈采用10平方毫米高温云母铜线密绕，调试时根据模具外形、感量和匹配率调整线圈匝数。
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加热部分
（10KW加热装置） |
原理 |
采用磁驱动及变频的技术，使线圈内部的负载主动发热，从而起到加热模具的目的。整个过程是“电-磁 - 热”高效转换。 |
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目标温度 |
40°C -150°C，精度±3°C |
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加热产品 |
1、针对上述Ф40mm的小尺寸压药模具，材料为9SiCr
2、各模具单独加热时间为3min-10min。 |
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定制线圈 |
加热区域线圈选用10mm²的定制导线，根据模具形状调整线圈疏密度。 |
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测温点 |
每个模具设置1个测温点，以采集温度并控制加温系统。 |
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温度显示 |
采用数字温度控制器，实时显示加热温度。 |
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控制部分 |
采用数字信号控制，当测温原件检测到当前温度后，输出0-10v/4-20mA或485信号控制输出加热功率。并配有温控保护措施。 |
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输入AC电压：220V及380V |
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测温探头安装位置
三、实验目的与结论
感应加热过程中的温度均匀性研究
经过多次的试验摸索及验证，要使得模具升温在满足要求的时间内达到目标温度，又要满足模具各测温点温差不超过3°C的要求，各不同模具的需要不同的功率，且不同形状模具所需要的绕线疏密程度也不一样。
加热频次和时间对模具内部质量的影响
从模具的加热前后的两次无损探伤和金相组织分析检测所得结论上看，在该实验条件下的加热方式和频次，对模具自身的影响几乎可以忽略。
磁化现象
从理论上说，物质是否会被电流磁化，取决于物质的材质、磁场强度以及磁场力作用时间。而电磁感应加热则是利用变频磁感应原理，由高速变化的电流流过高频线圈产生变化的磁场，高速变化的磁场产生的磁力线通过线圈外部的金属时产生无数的涡流，涡电流使得金属主动发热，从而起到加热的目的，由此看来，磁场作用的时间极短且正反的高速转换，没有使得模具被磁化的条件。而且经实验验证，经过电磁感应加热后的模具，所具有的磁性特性没有任何明显变化。
撰稿：深圳喆能电子技术有限公司，专注电磁加热技术，重新定义加热方式！
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