Un cuptor cu inducție este un cuptor alimentat electric utilizat pentru topirea metalelor. Produce căldură prin utilizarea unei bobine solenoid de curent alternativ, cunoscută și sub denumirea de inducție electromagnetică. Se găsesc cel mai adesea în industria fier vechi.
Cuptorul cu inducție a fost inventat pentru prima dată în 1877 în Italia. Prima utilizare a cuptorului a fost în 1927 în Marea Britanie. Abia până în al Doilea Război Mondial, când nevoia de turnare a aluminiului a crescut semnificativ, cuptorul cu inducție a intrat într-o utilizare mai largă.
Inducția electromagnetică este procesul care permite unui cuptor cu inducție să funcționeze. A fost descoperit pentru prima dată în 1831 de Michael Faraday. În timpul inducției, un curent electric trece printr-o bobină de metal care creează un câmp magnetic. Când metalul este introdus în câmpul magnetic, un curent electric trece prin metal și îl determină să se încălzească. Cea mai obișnuită utilizare casnică a acestui proces este într-un aparat de fabricare a orezului. Oala care contine orezul se pune deasupra unui colac metalic si se incalzeste la randul sau.
Există două tipuri de cuptoare cu inducție. Primul este fără miez, iar al doilea se numește canal. Ambele sunt folosite la începutul secolului XXI.
Cuptorul cu inducție fără miez are bobine de cupru care sunt protejate de un scut de oțel și magnetic și menținute la rece de apa care circulă dintr-un turn special de răcire. Un strat de material refractar sau greu de topit este plasat deasupra bobinelor și încălzit la temperatura dorită. Un creuzet, care este un vas de topire din material rezistent la căldură, este deasupra refractarului. Metalul de topit este plasat în interiorul creuzetului și căldura produsă de sarcina electromagnetică topește deșeurile.
Cuptorul cu inducție cu canal poate fi numit și cuptor cu inducție cu miez. Funcționează foarte similar cu cuptorul fără miez, cu excepția adăugării unui miez încălzit. Cuptoarele cu canal au fost folosite inițial ca suporturi de metal topit, dar s-au găsit utile în topirea metalelor cu temperatură de topire mai scăzută.
Ambele tipuri de cuptoare cu inducție produc o mișcare naturală de agitare atunci când metalul este topit. Atragerea câmpurilor magnetice și a curenților electrici fac ca materialele să se balanseze în direcții diferite. Această agitare este esențială pentru menținerea integrității metalului. Cuptorul fără miez creează o agitare mai violentă, în timp ce canalul este cunoscut că are mai puține turbulențe la suprafață.
După topire, metalul topit este turnat într-o matriță. Unele metode de turnare sunt operate complet de mâna omului. Altele sunt mecanice cu intervenție umană, în timp ce altele sunt complet automatizate. Sistemele mecanice sunt mai eficiente pentru proiectele la scară largă, în timp ce metodele de turnare manuală sunt mai potrivite pentru liniile de producție cu volum redus.