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誘導加熱技術と貴金属加工におけるその応用

2025-07-09

誘導加熱とは何ですか？

誘導加熱

誘導加熱は、電磁誘導の原理を利用して導電性材料を非接触で加熱する高度な技術です。この加熱方法は、金、銀、プラチナ、パラジウムなどの貴金属の溶解、焼鈍、焼入れ、溶接などの様々なプロセスに特に適しています。

誘導加熱の基本原理

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誘導加熱電源の動作原理

誘導加熱電源は誘導加熱システム全体の中核コンポーネントであり、その動作原理は次の主要なステップに分けられます。
電力変換:	まず、整流回路を通して交流電力（50/60Hz）を直流電力に変換する。
インバータプロセス：	パワー半導体デバイス（IGBT、MOSFETなど）を使用して、DC電力を高周波AC電力（周波数範囲は通常1kHzから数MHzの範囲）に変換します。
共鳴マッチング：	LC共振回路を介して高周波電気エネルギーを誘導コイルに効率的に伝達する
電磁誘導：	高周波電流は誘導コイルを通して強力な交流磁場を発生させる
渦電流加熱：	磁場内に置かれた貴金属は電磁誘導により渦電流を発生し、それ自身の熱を発生する。

誘導加熱電源の周波数選択は、加熱される材料の特性によって異なります。
低周波数（1～10kHz）	大量の貴金属材料の深部浸透加熱に適しています
中間周波数（10～100kHz）	中型ワークの加熱に適しています
高周波（100kHz以上）	小さな貴金属の表面加熱または微細溶解に使用される

貴金属加工における誘導加熱の典型的な応用

貴金属精錬炉：

金や銀などの貴金属を溶解して精錬するために使用される

正確な温度制御により金属の酸化損失を削減できます

標準的な電力範囲：5～50kW、周波数10～30kHz

溶解機：

宝石加工でよく使われる機器

少量の貴金属（通常数グラムから数百グラム）を素早く溶かす

動作周波数は通常50～200kHzです。

貴金属熱処理：

焼鈍、焼入れ、その他のプロセスを含む

貴金属製品の機械的特性と耐久性を向上させるために使用されます

誘導加熱電源の利点

完全な貴金属誘導加熱システムには通常、次のものが含まれます。

誘導加熱電源（制御装置を含む）

誘導コイル（ワークの形状に合わせて特別に設計）

冷却システム（水冷式または空冷式）

温度測定システム（赤外線温度測定または熱電対）

保護ガスシステム（オプション、酸化防止に使用）

機械式トランスミッションシステム（自動化生産用）

誘導加熱電源は、整流→反転→共鳴→電磁誘導の過程を経て、通常の交流電気を高周波電気エネルギーに変換し、貴金属を自発的に発熱させます。その核心は高周波インバータ技術と調和のとれた振動マッチングにあり、インテリジェント制御と組み合わせることで、効率的かつ精密な加熱を実現し、金や銀などの貴金属の溶解、鋳造、熱処理に広く使用されています。