Der Induktionsschmelzofen

Der Induktionsschmelzofen

Hallo und guten Abend zusammen. 
Meine letzten Einträge waren schon wieder etwas her, aber das ist in der Regel ein gutes Zeichen, wenn man für 
PC/Forum keine Zeit hat, da alles soweit nach Plan läuft. ;)
Wie der Titel schon verrät, wollte ich in der nächsten Zeit eine neue Baustelle anfangen. Einen Induktionsschmelzofen.
In der Theorie ist soweit alles klar, d.h.:
Induktion entsteht in einer Spule. Aber hat jemand soetwas schon mal gebaut?
Ich überlege entweder weitestgehend , wie Spule alles selber zu bauen, oder ich nehme ein altes Schweißgerät.
Die Masse des zu erschmelzenden Materials ist erstmal bei maximal ca. 2,5Kg angesetzt.
Die dafür nötige Leistung auszurechnen dürfte kein Problem sein. 
Aber, wenn ich einen Tiegel in die Spule stelle, entsteht ein Leistungsverlust und wie hoch?
Kann man die Spule in Hochofenzement einlassen?

Von daher, wer hat so einen schon einmal selber gebaut, worauf sollte ich achten und wo und welche Probleme können dabei
entstehen?

Das war erstmal die Vorstellung meines Themas. Ich werde es so oft wie möglich aktualisieren und euch auf dem laufenden
halten. Bis dann, ich wünsch Euch noch einen schönen Abend. :)

Re: Der Induktionsschmelzofen

Statt einen Schweißtrafo umzubauen solltest du einen Induktionsherd umbauen, sonst wird das nichts. Die Spule sollte hohl und Wassergekühlt sein, freitragend reicht.
Induktionsöfen funktionieren mit hoher Frequenz, 50Hz sind zu wenig. 

Die Aufschrift "nicht brennbar" ist keine Herausforderung 

Re: Der Induktionsschmelzofen

Hallo, Draugr

Such mal im Netz nach Induktion heater- da gibts bei Alibaba & Co. schoene Bausaetze fuer kleines Geld (ab 30 €uronen) die reichen schon mal fuer Meisselspitzen und Experimente, da man sich die Spulen selber in die benoetigte Form wickeln kann!
Ein bekannter von mir hat so einen zum rumspielen und ich spar auf einen etwas Groesseren.
In der U-Tube gibts da gute Vids.
Gruss
           Alex

P.s.: Ja, die brauchen eine hohe Frequenz bis in den Khz Bereich, da ja ueber Wirbelstroeme erhitzt wird-je oefter das Magnetfeld wechselt, desto besser (bis zu bestimmten Grenzen) ! Aber ein Schweissgeraet ist schon mal ein gutes Netzteil fuer den Generator-wenn die Spannung hoch genug ist).

Stahl---ist Männerknete!

Re: Der Induktionsschmelzofen

So, erstmal vielen Dank für die schnellen Antworten!
Ich habe bisweilen erstmal ein wenig gerechnet und eventuell kann ja mal jemand rüber gucken,
da ich mir nicht hundert prozentig sicher mit dem Ergebnis fühle.

Masse (m): 2,5Kg Stahl
Max. Temp. (T): 1700°C
c: 0,51 KJ / (Kg * °C)

Die abgeleitete Formel für die benötigte Schmelzenergie wäre also:

E= m 2,5Kg * c 0,51KJ * T 1700°C
E= 2167,5 KJ    <--- Kg und °C wurden weggekürzt
E= 2,1675 MJ

Jetzt müsste umgerechnet werden in Leistung, sprich KWh, der Umrechnungsfaktor in KWh beträgt 3,6
Demnach lautet die Rechnung nun:

2,1675MJ : 3,6KWh = 0,6020 KWh
Folglich bräuchte ich ca. 602Watt Leistung.

Ich hoffe es ist übersichtlich und einigermaßen richtig, sodass sich kein Denkfehler oder Zahlendreher 
eingeschlichen hat...

Dorpsmedt, vielen Dank für den Tipp, aber eine Meißelspitze reicht mir leider nicht wirklich ;) 
Ich möchte für das Schmieden meine eigenen Legierungen entwerfen (bis maximal 2,5 KG, erstmal). ;)
Hallo Tommi, Auch dir nochmal danke :) Von einer Wasserkühlung habe ich schon mal gelesen 
und denke, dass ich das auch bräuchte. Freitragend kann ich diese leider nicht lassen, da aus Gründen der
Tiegel fest stehen sollte und sich nicht bewegen darf.

Ich hoffe, ich habe jetzt nichts vergessen. Wie sind ansonsten eure Erfahrungen mit dieser Materie?
Strom ist ja manchmal nicht ganz so meins ;)
Gruß, Tom

Re: Der Induktionsschmelzofen

Hallo Alex
Ich will Dich ja nicht entmutigen, aber die Rechnung erscheint mir sehr optimistisch.
Als Funkamateur bin ich schon überglücklich, wenn ein Sender 30% der Eingangsenergie zum Ausgang zur Antenne bekommt.
Das wird bei dem Induktionshochfrequenzgenerator nicht viel anders sein.
Dann kommen bei Deinem Induktionsofenprojekt noch die Verluste durch Wärmeverluste nach außen und Einkoppelverluste in Dein Schmelzgut dazu. Den Anteil kann ich nicht abschätzen. Damit ist der Energiebedarf gemäß des Wirkungsgrads entsprechend höher.
Ach noch etwas, bitte achte darauf, wenn du etwas selbst bauen willst, das Hochfrequenz erzeugt, daß die HF auf keinen Fall abgestrahlt werden darf, sei es leitungsgebunden oder durch die Luft.
Du kollidierst dann mit dem Fernmeldeanlagengesetz und den EMV Vorschriften.
Guten Erfolg
Christoph

Re: Der Induktionsschmelzofen

Induktionsöfen haben einen hohen Wirkungsgrad. Wenn als Grundlage eine Induktionskochplatte verwendet wird, sind alle notwendigen Entstörungen enthalten.

Die Aufschrift "nicht brennbar" ist keine Herausforderung 

Re: Der Induktionsschmelzofen

Stimmt,
wenn Du von einer Induktionskochplatte ausgehst, sollte Wirkungsgrad und EMV OK sein.
Wenn man den Ausgangskreis nicht verstimmt, sollte das auch so bleiben.
Verlässt Du beim Wickeln einer neuen Spule die Resonanz, weil Induktivität und Kapazität der Spule nicht stimmt,
ist der Wirkungsgrad im Eimer. Was mit Oberwellen ist ist schwer abzuschätzen.
Gruß
Christoph

Re: Der Induktionsschmelzofen

Moin nochmal,
@Christoph- Stimmt, die Rechnung ist sehr optimistisch (um den Faktor 10 :) )
Die selbe Problematik wie bei unseren Endstufen!
Ich hab mal nachgeschaut- ein kleines Einphasengeraet das so 2-3kg plus tiegel in die Spule kriegt hat so 6Kw Abgabeleistung und einen Anschlusswert von 25 Kw Leistungsaufnahme bei 230V!
Und das ist noch das kleinste.
@ Draugr ich such dir das mal raus- ist mir heut aber schon zu spaet!

Gruss
           Alex

Stahl---ist Männerknete!

Re: Der Induktionsschmelzofen

Nachsatz nochmal;
Zum Stahlschmelzen konnt ich nichts Induktives finden-so hoch geht die Temperatur wohl nicht- das sind dann alles Lichtbogenoefen - da muss man mal genauer recherchieren.

Gut Nacht und Gruss
                                      Alex

Stahl---ist Männerknete!

Re: Der Induktionsschmelzofen

25kW rein und 6kW raus? 25% Wirkungsgrad? Das kann ich mir nicht vorstellen. Bei uns in der Firma haben wir uns mal mit Induktiven Laden beschäftigt, ein Induktionsherd umgebaut mit einer neuen Spule, andere Seite auch eine Spule und hatten über 80% Wirkungsgrad.

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