fonderie alu chauffe par induction

[PL50]

bonjour à tous.
je suis en train de réfléchir à me faire une fonderie alu à l'automne.
dans l'idéal, j'aimerais avoir une capacité de métal fondu supérieure à 1kg une fois enlevé toutes les saletés qui flottent...
la chauffe au gaz me tente moyen; j'ai le triphasé et je pourrais faire une triple résistance de chauffe électrique en étoile, soit avec du fil spiralé, soit avec trois modules de plaque de cuisine vitro céramique, mais avant tout je me pose la question de l'induction.

je voudrais savoir s'il est illusoire ou envisageable de faire chauffer à 800° un creuset en acier (fond de bouteille genre argon) ou en inox; ça voudrait dire un serpentin en tube de cuivre Ø20cm environ .
l'idée ne serait pas de bricoler un générateur mais d'acheter un modèle comme ceci qui est donné pour 15kw;

(photo ebay)

15kw, ça commence à envoyer du lourd, mais ce qui m'interpelle, c'est que l'alimentation est indiquée en 220v mono ! ! !

voici le descriptif (source ebay):

Specifications:

Model: HT-15A

Output power: 15 KW
Output current: 200 - 600 A
Fluctuating frequency: 30 - 100 KHZ
Heating time: 1-99 s (auto)
Input voltage: Single phase 220V, 50 HZ
Flow rate of cooling water: 0.06-0.12Mpa, 7.5 L / min
Water temp. protection point: 40 ℃ (104 ℉)
Max. heating temperature: 2200 ℃ (3992 ℉)
Load duration: 100%
Cooling: Water cooling
Dimension: 55 x 22 x 47 cm(21.7 x 8.7 x 18.5 inch)
N.W.: 24.5 kg

je vous met le lien même s'il ne sera pas actif éternellement; c'est ICI

un peu surprenant les trois sorties d'eau et les deux entrées...
je n'arrive pas à lire le calibre du double disjoncteur qui est au cul.

alors, est ce que j'attaque à la fumette ou est ce que c'est jouable?

 

[PL50]

il a un jumeau qui est plus cher ICI

et son grand frère en 25KW ICI, mais là, le prix grimpe sévère. par contre cette fois il est en 380 tri ! ! !

 

[tyio]

coucou

marrant je regardais çà ce matin, mais plus pour faire de al trempe d'axe sans grande pretention

les 15kw je pense que c un abus de language, çà doit etre un generateur tres haute frequence et donc tu bouffes 2200w soit 220v 10A ou 4V 600A

et les mecs ils ont fait 220v 600A lol

sur AE les kit sont pas cher, et çà doit marcher, par contre quid de l'inertie sur 200mm de diametre ?? Et oui refroidissement a l'eau a l'interieur du serpentin

 

Bonjour ..j'ai craqué!
Au stade actuel des connaissances, la chaleur se transmet de 3 manières/
-) par convection, l'air chaud monte dans l'atmosphère terrestre.
-) par conduction, la chaleur se transmet par contact
-) par rayonnement électromagnétique (Lumière). C'est ainsi que la Terre est chauffée à distance par le Soleil

1 kWh d'électricité délivre 760 calories... valeur dans tous les bons manuels. 1 kg de fayard/chêne en délivre qqs 3000.
qu'apporte l'induction? la quantité d'énergie électrique citée est transformée en champ magnétique pour être appliquée en focalisation sur la pièce à chauffer. C'est intéressant pour des cibles sensibles au champ magnétique (ex: composés ferreux)
-) l'aluminium est-il magnétique: non!
-) l'aluminium a peu de pertes en HF, même à 1 GHz. évidemment, le Cu c'est un peu mieux.
-) on va donc probablement mettre l'aluminium à fondre dans un creuset ferromagnétique qui transmettra par conduction les calories à la cible cad l'alu ... mais avec quelle perte de transmission ? (voir table de conductibilité thermique des métaux)
-) la réponse à cette question permettra de savoir a) quelle puissance est de fait nécessaire? b) quelle température pourra être atteinte en tenant compte des déperditions de calories (à nouveau les trois manières de transmettre la chaleur!)
-) problémes annexes secondaires: la contamination de l'alu par les divers éléments y compris le creuset ... ça dépend de ce qui est acceptable comme objectif final.
-) utilisable ou pas? les mots clé traitements thermiques par induction peuvent éventuellement faire apparaitre les moyens et procèdures utilisées, surtout les ordres de grandeur en présence.
Cdlt

 

encore un mot. j'avoue ne pas avoir une réponse simple (simpliste?) à ce genre de problème. juste un peu d'expérience dans des cas très particuliers.
les Archives Ouvertes sont une source d'information très intéressante. https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00233121/document
Bien sur les maths sont plutôt trappues vu le niveau des personnes engagées dans un tel processus. Néanmoins, on peut très bien appréhender les phénomènes et un peu les ordres de grandeur mis en jeu ... c'est ce qui compte pour s'engager dans un chemin viable amha.
Bonnes recherches Cdlt

 

[PL50]

encore un mot. j'avoue ne pas avoir une réponse simple (simpliste?) à ce genre de problème. juste un peu d'expérience dans des cas très particuliers.
les Archives Ouvertes sont une source d'information très intéressante. https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00233121/document
Bien sur les maths sont plutôt trappues vu le niveau des personnes engagées dans un tel processus. Néanmoins, on peut très bien appréhender les phénomènes et un peu les ordres de grandeur mis en jeu ... c'est ce qui compte pour s'engager dans un chemin viable amha.
Bonnes recherches Cdlt

Ok, merci mais je suis plutôt dans l'opérationnel que dans le calcul.
Si je reformule ma question, qui a déjà essayé ? Quel volume de creuset, et avec quelle puissance ?
Pour la transmission thermique entre le creuset et l'alu qu'il contient, une fois tout ça bien emmitouflé, je pense que le problème n'est pas là.
Ma question est simplement de savoir si j'arriverais à faire monter le creuset à 800°.
Après, combien de temps l'aluminium mettra à atteindre la même température, ce point m'inquiète moins.
A+

 

[Jmr06]

1 kWh d'électricité délivre 760 calories... valeur dans tous les bons manuels.

1 Joule=0.239 calories
1 kWh = 1000x3600 Joules
Donc 1 kW.h = 239x3600 calories = 860400 calories ...

Le Cp de l'alu, c'est 900 J/kg.K. et fusion à 700° environ (37 kJ/kg d'enthalpie de fusion si je ne me trompe pas, donc négligeable pour une premier calcul) .
Pour fondre 1 kg, il faut donc environ (à la louche) 900 J/kg.K x 700°K = 630 kJ, soit moins de 2 kW/h.

A ma connaissance, dans les fours industriels de fusion, on peut fondre des métaux non ferreux, dont le cuivre. Si on refait la même chose à petite échelle, je ne vois pas pourquoi cela ne pourrait pas marcher. Mais c'est vrai qu'on ne trouve pas grand chose sur le net. A petite échelle, ils utilisent tous un creuset en graphite, qui chauffe et qui transmet la chaleur à l'alu. Donc pas la même chose qu'en industriel, peut-être des effets d'échelle ?
Voir par exemple le produits suivant :

[Hot Item] 1-2kg Fourneau à induction pour la fusion et la fonderie de cuivre et de laiton

Certification: CE Lieu style: Verticale Gamme d′applications: Industriel Type: Creuset four de fusion Utilisation: fusion de tous les métaux Carburant: électrique

fr.made-in-china.com

ou la vidéo suivante

Donc, c'est faisable, mais est-ce efficace ?

 

[Gastondepelforth]

J'ai bossé y'a 25 ans en job d'été dans une entreprise de cristalographie, comme @joumpy (mais lui, c'était a un niveau beaucoup plus élevé que moi), et dans mon souvenir, les creusets étaient en iridium. Par contre niveau puissance, j'suis incapable de la donner, c’était juste monstrueux a mon avis. Quand au refroidissement, c’était bien monstrueux aussi vu la taille des 2 tours de refroidissement a l’arrière de l'usine. Et l'iridium n'est pas magnetique dans mon souvenir, pas plus que le BGO ou le YAG .

 

si utile Cdlt

 

[Jmr06]

Re bonjour.
Il semble bien que la fusion des métaux dans des fours à induction se fait bien à petite échelle. Pour cela, il faut des creusets comme sur le lien suivant.

29.56€ |Four à Induction 1 5 KG, tasse de creuset en Graphite dédiée avec manchon de protection en céramique de Quartz pour la fusion du métal | AliExpress

Achetez malin, vivez mieux! Aliexpress.com

fr.aliexpress.com

C'est en fait une "double creuset", plus exactement un creuset en graphite, classique, contenu dans un creuset en céramique isolant pour ne pas faire contacte avec la bobine.
J'imagine que le champ magnétique chauffe plus le creuset en graphite que directement le métal dans le creuset. D'ailleurs, j'ai vu des vidéo où ils chauffaient d'abord le creuset à blanc avant de mettre l'alu. C'était peut-être pour que l'alu soit moins longtemps à s’oxyder à haute température ? (je n'y connais rien en fonderie ...)
Si cela peut faire avancer ...