La saldatura ad alta frequenza è un nuovo tipo di processo di saldatura che utilizza l'effetto pelle e l'effetto circostante prodotti dalla corrente ad alta frequenza per collegare piastre di acciaio e altri materiali metallici. L'emergere e la maturità della tecnologia di saldatura ad alta frequenza è un processo chiave nella produzione di tubi in acciaio ERW. La qualità della saldatura ad alta frequenza influisce direttamente sulla resistenza complessiva, sul livello di qualità e sulla velocità di produzione dei tubi saldati.
Il principio base della saldatura ad alta frequenza:
La cosiddetta alta frequenza si riferisce alla frequenza della corrente alternata di 50 Hz e generalmente si riferisce alla corrente ad alta frequenza da 50 KHz a 400 KHz. Quando la corrente ad alta frequenza passa attraverso un conduttore metallico si producono due effetti peculiari: l'effetto pelle e l'effetto prossimità. La saldatura ad alta frequenza utilizza questi due effetti per saldare tubi di acciaio. Allora, quali sono questi due effetti?
L'effetto pelle significa che quando una corrente alternata di una certa frequenza passa attraverso lo stesso conduttore, la densità di corrente non è distribuita uniformemente su tutte le sezioni del conduttore. Si concentrerà principalmente sulla superficie del conduttore, ovvero la densità della corrente sulla superficie del conduttore è elevata. La densità all'interno del conduttore è piccola, quindi lo chiamiamo vividamente: "effetto pelle". L'effetto pelle viene solitamente misurato dalla profondità di penetrazione della corrente. Minore è la profondità di penetrazione, più significativo è l'effetto pelle. Questa profondità di penetrazione è proporzionale alla radice quadrata della resistività del conduttore e inversamente proporzionale alla radice quadrata della frequenza e della permeabilità. In parole povere, maggiore è la frequenza, maggiore è la concentrazione di corrente sulla superficie della piastra di acciaio; più bassa è la frequenza, più dispersa è la corrente superficiale. Va notato che sebbene l'acciaio sia un conduttore, la sua permeabilità magnetica diminuirà con l'aumentare della temperatura. Ciò significa che quando la temperatura della piastra d'acciaio aumenta, la permeabilità magnetica diminuirà e l'effetto pelle diminuirà.
L'effetto di prossimità si riferisce al fatto che quando la corrente ad alta frequenza scorre in direzioni opposte tra due conduttori adiacenti, la corrente scorre intensamente fino ai bordi dei due conduttori. Anche se i due conduttori hanno un altro lato più corto, la corrente non li segue. Flusso del percorso più breve, chiamiamo questo effetto: "effetto di prossimità".
L'effetto di prossimità è dovuto essenzialmente al ruolo della reattanza induttiva, che gioca un ruolo di primo piano nelle correnti ad alta frequenza. L'effetto di prossimità aumenta all'aumentare della frequenza e la distanza tra conduttori adiacenti si avvicina. Se si aggiunge un nucleo magnetico attorno al conduttore adiacente, la corrente ad alta frequenza sarà maggiormente concentrata sulla superficie del pezzo.
Questi due effetti sono la base per realizzare la saldatura dei metalli ad alta frequenza. La saldatura ad alta frequenza sfrutta l'effetto pelle per concentrare l'energia della corrente ad alta frequenza sulla superficie del pezzo; e utilizza l'effetto di prossimità per controllare la posizione e la portata del percorso del flusso di corrente ad alta frequenza. La velocità della corrente è molto veloce. Può riscaldare e fondere i bordi delle piastre di acciaio adiacenti in un breve periodo di tempo e realizzare giunzioni di testa tramite estrusione.
