Predicción de la dinámica térmica de un horno de inducción industrial mediante el método de elementos finitos.

Abstract

La tecnología del calentamiento inductivo se ha utilizado con éxito en el calentamiento de piezas metálicas desde mediados de la década del 20 del siglo pasado. Las aplicaciones industriales incluyen fundición de metal, tratamiento térmico para endurecimiento, crecimiento de cristales semiconductores, sellado y empaque de alta velocidad, soldadura de piezas, entre muchas otras. El presente trabajo aborda el uso del método de elementos finitos (MEF) para modelar el horno de inducción aplicado a una barra de geometría cilíndrica en 2D y una bobina toroidal de cobre macizo. El método permite predecir la evolución de la temperatura generada por las corrientes de fuga considerando parámetros materiales variables. El método numérico puede ser extendido fácilmente a otras geometrías incluso sin simetría y también puede ser ampliado al análisis de geometrías en 3D.