Esistono due tipi principali di forno a induzione: senza nucleo e a canale.
1. Forno a induzione a nucleo:
Un forno a induzione a nucleo (o a canale) funziona secondo il principio del trasformatore, in cui l'energia elettrica viene trasferita da un circuito alternato a un altro. In un forno a induzione a canale, una corrente alternata scorre attraverso una bobina primaria che circonda un nucleo di ferro. La bobina secondaria è formata da un anello di metallo fuso che circonda sia il nucleo che la bobina primaria. Quando la corrente scorre nel primario, induce una corrente maggiore nel secondario, che genera calore per effetto Joule. Questo tipo di forno assicura il massimo trasferimento di potenza tra le bobine primarie e secondarie concentrando il flusso magnetico nell'anello metallico, con un'efficienza energetica fino al 98%. Tuttavia, uno svantaggio di un forno a canale è che l'anello metallico deve essere mantenuto costantemente e raramente lasciato raffreddare.
2. Forno a induzione senza nucleo:
Un forno a induzione senza nucleo, come suggerisce il nome, non ha un nucleo. Utilizza invece una bobina fatta di tubi di rame cavi raffreddati ad acqua. Questo tipo di forno è più comunemente utilizzato nelle fonderie. La corrente alternata passa attraverso la bobina, creando un campo magnetico. Il metallo da fondere viene posto all'interno della bobina e il campo magnetico induce correnti parassite nel metallo, generando calore. L'assenza di un nucleo consente di mescolare e miscelare più facilmente il metallo fuso. I forni a induzione senza nucleo sono noti per le loro prestazioni di alta qualità e la semplicità di funzionamento.
Oltre a questi due tipi principali di forni a induzione, esistono anche altri tipi di forni per fonderia utilizzati per scopi specifici:
3. Forni a crogiolo:
I forni a crogiolo sono forni semplici, generalmente realizzati con materiali refrattari come la ceramica. Possono sopportare temperature elevate e sono spesso utilizzati da gioiellieri e hobbisti. Il crogiolo, che contiene il metallo e gli additivi, viene inserito nella fonte di calore. Le dimensioni dei forni a crogiolo possono variare da piccole tazze a grandi strutture simili a forni.
4. Forni a cupola:
I forni a cupola sono strutture lunghe, simili a camini, riempite di carbone-coke e additivi. Vengono accesi e il metallo viene aggiunto direttamente al forno. Sebbene i forni a cupola siano ancora utilizzati da alcune fonderie, sono stati in gran parte abbandonati a favore dei forni a induzione grazie alla loro maggiore efficienza.
5. Forni ad arco elettrico:
I forni ad arco elettrico utilizzano elettrodi per far passare una corrente elettrica attraverso il metallo all'interno del forno. Sono comunemente utilizzati nelle fonderie per fondere grandi lastre, travi e rottami metallici. Al processo può essere aggiunto anche l'ossigeno.
Ogni tipo di forno ha i suoi vantaggi ed è adatto a specifiche applicazioni. La scelta del forno dipende da fattori quali il tipo di metallo da fondere, l'efficienza richiesta e le esigenze specifiche della fonderia o del processo produttivo.
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