Un four à induction est un four électrique utilisé pour la fusion des métaux. Il produit de la chaleur grâce à l’utilisation d’une bobine de solénoïde à courant alternatif, également connue sous le nom d’induction électromagnétique. On les trouve le plus souvent dans l’industrie de la ferraille.
Le four à induction a été inventé pour la première fois en 1877 en Italie. La première utilisation du four a eu lieu en 1927 en Grande-Bretagne. Ce n’est que pendant la Seconde Guerre mondiale, lorsque le besoin de moulage d’aluminium a considérablement augmenté, que le four à induction est devenu plus largement utilisé.
L’induction électromagnétique est le processus qui permet à un four à induction de fonctionner. Il a été découvert pour la première fois en 1831 par Michael Faraday. Pendant l’induction, un courant électrique traverse une bobine métallique qui crée un champ magnétique. Lorsque du métal est introduit dans le champ magnétique, un courant électrique traverse le métal et le fait chauffer. L’utilisation domestique la plus courante de ce processus est dans une machine à riz. Le pot qui contient le riz est placé sur un serpentin métallique et est à son tour chauffé.
Il existe deux types de fours à induction. Le premier est sans noyau et le second est appelé canal. Les deux sont utilisés au début du 21e siècle.
Le four à induction sans noyau a des bobines de cuivre qui sont protégées par un écran en acier et magnétique et maintenues froides par l’eau circulant à partir d’une tour de refroidissement spéciale. Une couche de matériau réfractaire, ou difficile à fondre, est placée au-dessus des bobines et chauffée à la température souhaitée. Un creuset, qui est un creuset en matériau résistant à la chaleur, se trouve au-dessus du réfractaire. Le métal à fondre est placé à l’intérieur du creuset et la chaleur produite par la charge électromagnétique fait fondre la ferraille.
Le four à induction à canal peut également être appelé four à induction à noyau. Il fonctionne de manière très similaire au four sans noyau, à l’exception de l’ajout d’un noyau chauffé. Les fours à canaux étaient à l’origine utilisés comme supports de métal en fusion, mais se sont avérés utiles dans la fusion de métaux à basse température de fusion.
Les deux types de fours à induction produisent un mouvement d’agitation naturel lorsque le métal est en fusion. L’attraction des champs magnétiques et des courants électriques fait osciller les matériaux dans différentes directions. Cette agitation est essentielle au maintien de l’intégrité du métal. Le four sans noyau crée un brassage plus violent, tandis que le canal est connu pour avoir moins de turbulences en surface.
Après fusion, le métal en fusion est coulé dans un moule. Certaines méthodes de coulée sont entièrement opérées par des mains humaines. D’autres sont mécaniques avec intervention humaine, tandis que d’autres sont entièrement automatisés. Les systèmes mécaniques sont plus efficaces pour les projets à grande échelle, tandis que les méthodes de coulée manuelle sont plus adaptées aux lignes de production à faible volume.