kenmerkt zich door de bijzondere omstandigheid dat de warmte niet van buitenaf wordt toegevoerd, maar in het te verwarmen lichaam zelf wordt opgewekt. Dit geschiedt door middel van hoogfrequente stromen, op twee zo totaal verschillende manieren, dat het nauwelijks verantwoord is beide methoden met éénzelfde verzamelnaam aan te duiden.
In metalen, dus stoffen, die de electriciteit goed geleiden, heeft men te doen met inductieve verhitting. Daarbij omgeeft men het werkstuk door een spoel, de zgn. werkspoel, die als de primaire spoel van een transformator kan worden beschouwd. Het werkstuk zelf is dan de secundaire spoel, zij het dan ook een spoel met slechts één enkele winding.
Bij aansluiting aan een hoogfrequente generator vloeit er door de werkspoel een wisselstroom, die in het metaal van het werkstuk daarbinnen inductiestromen opwekt. Daar de weerstand in het massieve metalen werkstuk buitengewoon klein is, kunnen de inductiestromen (wervelstromen) er gemakkelijk tot ontwikkeling komen. Het zijn deze wervelstromen, die in de weerstand van het materiaal warmte ontwikkelen.
Stoffen zoals hout, plastica, e.d. die de electriciteit niet geleiden, kan men verwarmen door middel van capacitieve verhitting. Het te verwarmen werkstuk plaatst men dan tussen twee platen, die aangesloten zijn op een hoogfrequente spanningsbron. Bij elke wisseling van het electrische veld tussen de platen vinden diëlectrische verschuivingen in het materiaal van het werkstuk plaats en daarbij wordt warmte ontwikkeld.
De warmteontwikkeling, zowel door inductie (wervelstromen in geleiders) als door diëlectrische verschuiving (diëlectrische verliezen in isolatoren) is in zeer vele gevallen een hinderlijk en ongewenst nevenverschijnsel, doch in het geval van de hoogfrequente verhitting is het juist gewenst dat de warmteontwikkeling zo groot mogelijk is.
Toepassingen
Om een zo groot mogelijke verhitting te krijgen moet zowel de frequentie van de wisselstroomgenerator als de vormende afmetingen van de werkspoel (bij de inductieve verhitting) en die van de electroden of platen (bij de capacitieve verwarming) aangepast zijn aan het te verwarmen werkstuk.
Een inrichting voor hoogfrequente verwarming is daarom meestal slechts lonend in geval van massawerk.
Bij het economisch maken van een productieproces spelen behalve de prijs per calorie ook versnelling van productie en verbetering van kwaliteit een rol. Daarom gebruikt men voor het samensmelten van de bestanddelen voor hooggelegeerde staalsoorten (roestvrije stalen, sneldraaistalen enz.) vaak de methode van de inductieve verhitting. Aan de buitenkant van de smeltkroes treden dan geen nodeloos hoge temperaturen op, die de bestanddelen van de smelt doen oxyderen of reageren met de voering van de smeltkroes, waardoor de juiste samenstelling van het te gieten staal verloren zou gaan.
De oudste toepassing van de inductieve verhitting vindt men in de radiotechniek, waar tijdens het evacueren van radiobuizen de metalen delen daarbinnen hoogfrequent worden verhit ten einde de geadsorbeerde gassen en verontreinigingen te verwijderen en te kunnen wegpompen.
Bij machinaal smeden maakt men van inductieve verhitting gebruik om in enkele seconden die delen van de bouten, welke gesmeed moeten worden, op de juiste, hoge, temperatuur te brengen. De gloeiende houtkoppen worden dan onmiddellijk aan de smeedmachine afgeleverd, waardoor men een zeer snelle productie krijgt.
Verder wordt de inductieve verhitting toegepast bij het harden van krukassen en andere stalen voorwerpen. Daar het bij dit harden vooral aankomt op een snel verhitten van de buitenkant, dient men de frequentie hoog te kiezen. Want bij hoge frequentie is het skineffect (huideffect) zo groot mogelijk, d.w.z. de inductiestromen ontwikkelen zich dan alleen in een uiterst dun buitenlaagje van het werkstuk. Het binnenste, het kernmateriaal, wordt daarbij niet verwarmd en dus ook niet gehard; het behoudt zijn oorspronkelijke taaiheid, hetgeen van veel belang is.
De capacitieve verwarming vindt o.a. toepassing bij het vóórverwarmen van kunstharspoeders, waardoor deze week en plastisch worden. De veelal kostbare matrijzen, waarin het persen geschiedt, zijn dan minder aan slijtage onderhevig, de perstijd duurt korter, zodat men per pers een grotere productie bereikt; bovendien verkrijgt men door het hoogfrequent vóórverwarmen van het kunstharspoeder in vele gevallen een beter eindproduct.
In de houtindustrie wordt de capacitieve verwarming met veel succes toegepast voor het lijmen van triplex en het buigen daarvan, bij de vervaardiging van radiokasten en andere meubelen, het aaneenlijmen van houten vliegtuigonderdelen e.d. Een typisch voorbeeld van toepassing is nog de kortegolf therapie, waarbij men door middel van capacitieve verwarming vrijwel iedere plek in het menselijk lichaam tot de gewenste graad kan verwarmen.
De hoogfrequent-generator. Voor het opwekken van de benodigde hoogfrequente stromen kan men bij de inductieve verhitting zowel wisselstroomgeneratoren als zendbuizen gebruiken. Wisselstroomgeneratoren (met 1000 tot 10 000 perioden per sec) vinden vooral toepassing in staalgieterijen, waar men zeer grote vermogens nodig heeft bij vrij lage frequentie. Bij hoge en zeer hoge frequenties (tot 60 000 000), zoals de capacitieve verwarming die meestal vraagt, is men uitsluitend op zendbuizen als generator aangewezen. Deze zendbuizen hebben bovendien nog dit voor op wisselstroomgeneratoren, dat hun frequentie regelbaar is en dus aangepast kan worden aan de eisen van het te verwarmen werkstuk,
DR M. P. VRIJ
Lit. :E. G. Witsenburg, Verhitting door hoogfrequente velden, I Inductieve verhitting, in: Philips’ Techn. Tijdschr., Juni 1949, blz. 165-175; Idem, II Capacitieve verhitting, in Philips Techn. Tijdschr., Aug. 1949, blz. 236-243; H. J.
Meerkamp v. Emden, Hoogfrequente verhitting, in: Electrotechniek, 28 Febr. 1952, blz. 69-77; L. Blok, Inductieve en capacitieve verhitting en haar toepassing, in: Electrotechniek, 28 Aug. 1952, blz. 323-330; Fr. W. Curtiss, High Frequency Induction (New York 1944; voor de practijk); G. H.
Brown, C. N. Hoyler and R. A. Bierwirth, Theory and Applications of Radio-Frequency Heating (New York 1947, voor de theorie).
