유도 가열은 비교적 새로운 공정이며, 그 응용 분야는 주로 고유한 특성 덕분입니다.

급격하게 변화하는 전류가 금속 공작물을 통과할 때, 표피 효과가 발생하여 전류가 공작물 표면에 집중되고, 금속 표면에 매우 선택적인 열원이 생성됩니다. 패러데이는 이러한 표피 효과의 이점을 발견하고 전자기 유도라는 놀라운 현상을 발견했습니다. 그는 또한 유도 가열의 창시자이기도 합니다. 유도 가열은 외부 열원이 필요하지 않고, 가열되는 공작물 자체를 열원으로 사용하며, 공작물이 에너지원인 유도 코일과 직접 접촉할 필요가 없습니다. 그 외에도 주파수에 따라 다양한 가열 깊이를 선택할 수 있고, 코일 결합 설계에 따른 정밀한 국부 가열, 그리고 높은 출력 밀도 또는 고출력 강도 구현 등의 특징이 있습니다.

 

유도 가열에 적합한 열처리 공정은 이러한 특성을 최대한 활용해야 하며, 아래 단계를 따라 완전한 장치를 설계해야 합니다.

 

우선, 공정 요구사항은 유도 가열의 기본 특성과 일치해야 합니다. 이 장에서는 공작물에서의 전자기 효과, 합성 전류 분포 및 소비 전력에 대해 설명합니다. 유도 전류에 의해 발생하는 가열 효과 및 온도 효과, 그리고 다양한 주파수, 금속 종류 및 공작물 형상에 따른 온도 분포를 고려하여 사용자와 설계자는 기술적 조건 요구사항에 따라 적절한 공정을 선택하고 폐기할 수 있습니다.

 

둘째, 유도 가열의 구체적인 형태는 기술적 조건의 요구 사항을 충족하는지 여부에 따라 결정되어야 하며, 유도 가열의 적용 및 발전 상황과 주요 적용 추세를 폭넓게 파악해야 합니다.

 

셋째, 유도 가열의 적합성과 최적 활용 방안이 결정되면 센서 및 전원 공급 시스템을 설계할 수 있습니다.

유도 가열에서 발생하는 많은 문제들은 공학의 기본적인 지각적 지식과 매우 유사하며, 대개 실무 경험에서 비롯됩니다. 센서의 형상, 전원 공급 주파수, 가열 대상 금속의 열적 특성에 대한 정확한 이해 없이는 유도 가열기 또는 시스템을 설계하는 것이 불가능하다고 할 수 있습니다.

 

보이지 않는 자기장의 영향 하에서 이루어지는 유도 가열의 효과는 화염 소화와 동일합니다.

예를 들어, 고주파 발생기에서 생성되는 높은 주파수(200,000Hz 이상)는 일반적으로 격렬하고 빠르며 국부적인 열원을 생성하는데, 이는 작고 집중된 고온 가스 화염의 역할과 유사합니다. 반대로, 중주파(1000Hz~10000Hz)의 가열 효과는 더 분산되고 느리며, 열이 더 깊숙이 침투하여 비교적 크고 개방된 가스 화염과 유사합니다.