Inductieverwarming is een technologie die gebruik maakt van een wisselend elektromagnetisch veld om ferromagnetische en geleidende materialen te verwarmen en is de afgelopen tien jaar aangepast aan polymere materialen en composieten. Het is zeer geschikt voor speciale metaaltoepassingen waarbij titanium, edele metalen en geavanceerde composieten betrokken zijn. Inductieverwarming kan nauwkeurig worden geregeld door de dikte van met koolstofvezel versterkte thermoplastische composieten. De hot bonder is een oplossing die gebruik maakt van inductieverwarming om een reparatiepatch op een composietonderdeel aan te brengen of een onderdeel tijdens de productie uit te harden.
Inductieverwarming kan een snelle interne verwarming van de met koolstofvezel versterkte polymeercomposiet (CFRP) materialen bereiken, om het lage energieverbruik en het efficiënte uithardingsgieten te bereiken. De CFRP-structuur, de anisotropie van de warmteoverdracht en de elektromagnetische wervelstroomkoppeling tijdens verwarming beïnvloeden echter rechtstreeks de uithardingstemperatuur van de veldverdeling van het composietmateriaal en de vormkwaliteit ervan. Daarom is het belangrijk om het mechanisme van inductieverwarming van CFRP en de koppelings- en distributieregels van het elektromagnetische wervelstroomveld tijdens inductieverwarming.
Inductiesolderen van composietmaterialen
Inductieverwarming kan ook worden gebruikt voor het verbinden van composietmaterialen, door gelijktijdig het grensvlakgebied tussen twee stukken composietmateriaal te verwarmen met een inductiespoel die naast het verbindingsgebied is geplaatst, en het composietmateriaal op het grensvlak tijdens het verwarmen naar elkaar toe te dwingen. Deze methode kan voorkomen dat er vreemd materiaal achterblijft op de verbindingslijn en verbetert de verbindingssterkte. TWI heeft onlangs een nieuwe manier bedacht om de controle over thermoplastische composieten voor inductielassen te verbeteren zonder extra susceptoren, door een dunne elektrisch isolerende laag (gaas) aan te brengen tussen aangrenzende lagen die niet-uitgelijnde koolstofvezels bevatten.
Inductieverwarming van composietmaterialen is een nieuwe en veelbelovende technologie die veel voordelen kan bieden ten opzichte van conventionele methoden, zoals snellere verwerking, lager energieverbruik, betere kwaliteitscontrole en verminderde impact op het milieu. Het brengt echter ook enkele uitdagingen met zich mee en vereist verder onderzoek en ontwikkeling om de procesparameters te optimaliseren, het materiaalgedrag te begrijpen en betrouwbare en consistente prestaties te garanderen.