DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE BOBINAS DE CALENTAMIENTO PARA HORNO DE INDUCCION ELECTROMAGNETICA

UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Volumen 17, N° 66, marzo 2013

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE BOBINAS DE
CALENTAMIENTO PARA HORNOS DE INDUCCIÓN
ELECTROMAGNÉTICA
Gonzalez, Winder1
Aller, José M2
Lászlo, Sajó-B2
Horvart, JulioW2
(Recibido noviembre 2012, Aceptado marzo 2013)
1

Eng. Electricista, MSc. Material Science, PhD. Student in Fusion Science and Engeneering (Actually UNIPD, Italy),CNR-Consorzio RFX ,Corso Stati Uniti 4, 35127 Padova – Italy.
2
Universidad Simón Bolívar – Valle de Sartenejas – Baruta – Edo. Miranda – Caracas 1080
winder.gonzalez@igi.cnr.it, jaller@usb.ve, jose.aller@gmail.com, http://prof.usb.ve/jaller

Resumen: El proceso de diseño y construcción de bobinas para la producción de calor en hornos de inducción
electromagnética es un tema de interés para las siderúrgicas,debido a que esta tema encuentra su principal
aplicación en la industria de transformaciones metálicas, así como en otras áreas donde los procesos impiden el uso
de otros métodos, tales como la fundición o soldadura en atmósferas inertes o en el vacío. Entre las ventajas que
representa la producción de calor mediante el fenómeno de inducción están: el aislamiento físico entre la fuente de
calor yel material, la rapidez en la producción de calor y la elevada eficiencia energética del proceso. En general, el
diseño de bobinas de inducción se basa en datos empíricos y deriva de resultados obtenidos en el estudio de formas
geométricas simples. En este trabajo se describe el diseño, construcción y prueba de una bobina de inducción
destinada a producir la fundición de pequeños volúmenes detitanio en atmosfera inerte o vacío.
Palabras clave: Inducción electromagnética/ Calentamiento inductivo/ Bobinas de inducción/ Metalurgia/
Corrientes de Facoult.

DESIGN AND CONSTRUCTION OF COILS FOR
ELECTROMAGNETIC INDUCTION HEATING
Abstract: The design and construction of coils for heating by means of induction furnace is an important topic for
the metallurgic industry, because this area of studyfinds its main application in the metal processing industry.
Among the advantages of heat production by the induction are the insulation between the heat source and work
piece, the speed in the production of heat and high efficiency in the process. In a sense, coil design for induction
heating is built upon a large store of empirical data whose development springs from several simple inductorgeometries such as the solenoid coil. Because of this, coil design is generally based on experience. This paper
describes, step by step the design, construction and test process of an induction coil, designed in order to produce
small volumes of cast titanium in an inert atmosphere or vacuum.
Keywords: Electromagnetic Induction/ Induction Heating/ Induction Coils/ Metallurgy/ Foucault Currents

I.INTRODUCCIÓN
La producción de calor mediante inducción
electromagnética es un método eficiente y sin contacto,
aplicable a las transformaciones metálicas. La generación
de calor es inherente al fenómeno que bien controlado
puede ser rápido, suministrando un incremento de
temperatura oportuno y localizado, características que no
puede ser reproducidas por otros métodos de generación
de calor. Debido aque el patrón de calentamiento es
reflejo de la geometría de la bobina de inducción, su
forma es de suma importancia en el diseño de un sistema
de calentamiento por inducción, y determina la eficiencia
y versatilidad del sistema en relación a las formas y
volúmenes de materiales que pueden ser tratados
térmicamente bajo su acción.

Las geometrías en bobinas de inducción varían según su
aplicacióny en general no tiene que tener una forma
específica. Se puede decir que no hay limitación en las
dimensiones o en la forma del material a calentar. Esto
supone otra ventaja, ya que no solo es posible calentar
materiales conductores de cualquier dimensión o forma,
sino que además, se puede calentar solo la porción
deseada. Es incluso posible calentar diferentes zonas de la
pieza con diferentes...