Piec indukcyjny to piec zasilany elektrycznie, służący do topienia metali. Wytwarza ciepło za pomocą cewki elektromagnetycznej prądu przemiennego, zwanej inaczej indukcją elektromagnetyczną. Najczęściej spotyka się je w przemyśle złomowym.
Piec indukcyjny został po raz pierwszy wynaleziony w 1877 roku we Włoszech. Pierwsze użycie pieca miało miejsce w 1927 roku w Wielkiej Brytanii. Dopiero po II wojnie światowej, kiedy znacznie wzrosło zapotrzebowanie na odlewanie aluminium, piec indukcyjny znalazł szerokie zastosowanie.
Indukcja elektromagnetyczna to proces, który umożliwia pracę pieca indukcyjnego. Po raz pierwszy został odkryty w 1831 roku przez Michaela Faradaya. Podczas indukcji prąd elektryczny przepływa przez metalową cewkę, która wytwarza pole magnetyczne. Kiedy metal jest wprowadzany do pola magnetycznego, prąd elektryczny przepływa przez metal i powoduje jego nagrzewanie. Najczęstszym zastosowaniem tego procesu w gospodarstwie domowym jest maszynka do ryżu. Garnek, w którym znajduje się ryż, jest umieszczony na metalowej zwojach i jest z kolei podgrzewany.
Istnieją dwa rodzaje pieców indukcyjnych. Pierwszy jest bezrdzeniowy, a drugi nazywa się kanałem. Oba są używane na początku XXI wieku.
Bezrdzeniowy piec indukcyjny ma miedziane wężownice, które są chronione stalową i magnetyczną osłoną i utrzymywane w chłodzie przez wodę krążącą ze specjalnej wieży chłodniczej. Warstwę materiału ogniotrwałego lub trudnego do stopienia umieszcza się nad wężownicami i podgrzewa do żądanej temperatury. Nad materiałem ogniotrwałym znajduje się tygiel, który jest tyglem wykonanym z materiału żaroodpornego. Stopiony metal umieszcza się w tyglu, a ciepło wytwarzane przez ładunek elektromagnetyczny topi złom.
Kanałowy piec indukcyjny można również nazwać rdzeniowym piecem indukcyjnym. Działa bardzo podobnie do pieca bezrdzeniowego, z wyjątkiem dodania grzanego rdzenia. Piece kanałowe były pierwotnie używane jako uchwyty na stopiony metal, ale okazały się przydatne do topienia metali o niższej temperaturze topnienia.
Oba typy pieców indukcyjnych wytwarzają naturalny ruch mieszający, gdy metal jest stopiony. Przyciąganie pól magnetycznych i prądów elektrycznych powoduje, że materiały kołyszą się w różnych kierunkach. To mieszanie jest niezbędne do utrzymania integralności metalu. Piec bezrdzeniowy wytwarza bardziej gwałtowne mieszanie, podczas gdy wiadomo, że kanał ma mniej turbulencji na powierzchni.
Po stopieniu roztopiony metal wlewa się do formy. Niektóre metody odlewania są w pełni obsługiwane ludzkimi rękami. Inne są mechaniczne z interwencją człowieka, podczas gdy inne są w pełni zautomatyzowane. Systemy mechaniczne są bardziej wydajne w przypadku projektów na dużą skalę, podczas gdy ręczne metody odlewania są bardziej odpowiednie dla linii produkcyjnych o małej objętości.