Em seu artigo publicado pelo repositório de pesquisas ResearchGate.com, um grupo de acadêmicos liderado por Oscar Lucia, da Universidade de Zaragoza, na Espanha, escreve: “A tecnologia de aquecimento indutivo (IH) é hoje a tecnologia de aquecimento preferida em muitas aplicações industriais, domésticas e médicas devido às suas vantagens em termos de eficiência, aquecimento rápido, segurança, limpeza e controle preciso.” Lucia e seus colegas acrescentam que o aquecimento por indução tornou-se mais facilmente disponível nos últimos anos devido aos avanços tecnológicos, incluindo o projeto de componentes magnéticos, técnicas de controle e eletrônica de potência. Intrigados com conclusões como essas, dedicamos algum tempo para conhecer o estado atual do aquecimento indutivo industrial. Acreditamos que não há melhor maneira de contar uma história do que por meio de números. Afinal de contas, todos nós já ouvimos dizer que os números não mentem. O artigo começará definindo o que é aquecimento indutivo industrial. Em seguida, apresentamos uma visão geral do setor usando algumas estatísticas rápidas. Em seguida, apresentamos os números relacionados ao tamanho do mercado do setor, às receitas de vendas, às regiões visadas pelos fornecedores, às tecnologias emergentes e às previsões futuras.
Algumas estatísticas rápidas
- A descoberta do aquecimento por indução é atribuída a Michael Faraday, um cientista inglês, em 1831.
- A receita total do mercado de aquecimento indutivo na América do Norte é estimada em US$ 124,8 milhões em 2022.
- O valor total do mercado de aquecimento indutivo na Europa é de US$ 113,4 milhões em 2022
- Na China, o mercado de aquecimento por indução está estimado em US$ 74,1 milhões em 2022.
- As capacidades dos fornos de indução industriais variam de menos de 1 tonelada a mais de 100 toneladas.
- Com relação à capacidade, os fornos de indução de 1 tonelada constituem o maior segmento, com uma participação de mais de 68% de todos os fornos produzidos.
- Com uma participação de mais de 98%, a fabricação industrial é o maior segmento em termos de aplicação.
- As aplicações de aquecimento indutivo podem usar temperaturas que variam entre 100⁰C (212°F) e 3000⁰C (>5400°F).
O aquecimento por indução pode levar hastes e chapas longas de metal a temperaturas de até 2500 °C.
O que é aquecimento indutivo industrial?
O aquecimento por indução envolve o uso de técnicas de aquecimento eletromagnético para aquecer materiais como metais ou outros semicondutores. O ScienceAid.com define o aquecimento eletromagnético observando primeiro que, nos procedimentos tradicionais de aquecimento, as peças metálicas são aquecidas diretamente por uma chama aberta ou fonte de calor. A mesma fonte observa: “Ao contrário, no aquecimento por indução, por meio da circulação de correntes elétricas, o calor é induzido no objeto”. O processo usa ondas eletromagnéticas para transmitir o calor ao objeto ou às partes do objeto que precisam ser aquecidas. Agora que temos uma ideia do que é o aquecimento indutivo, podemos tentar definir o aquecimento indutivo industrial como o aquecimento de materiais usando calor eletromagnético em um ambiente industrial, em oposição ao cozimento indutivo em um ambiente doméstico.
O aquecedor por indução
O processo de aquecimento por indução ocorre em um dispositivo conhecido como aquecedor por indução, que geralmente tem três componentes:
- A unidade de energia: normalmente é chamada de gerador ou inversor. É responsável por aumentar a frequência da rede elétrica entre 10 Hz e 400 kHz, sendo que a potência geral dessas unidades varia de 2 kW a 500 kW.
- Cabeçote ou forno de trabalho: conecta a bobina de trabalho à unidade de energia.
- Bobina de trabalho: também é chamada de indutor e é o mecanismo pelo qual a energia é transferida do cabeçote de trabalho e da unidade de potência para a peça de trabalho.
Aplicativos comuns
Alguns exemplos comuns em que o aquecimento indutivo industrial é usado incluem:
- Pré-aquecimento de materiais antes da soldagem: às vezes é necessário quando parte do procedimento de soldagem exige que o metal de base seja aquecido a uma temperatura específica.
- Fabricação deferramentas e matrizes: o aquecimento por indução ajuda a aquecer a ferramenta a uma temperatura específica antes de mergulhá-la em óleo ou água para endurecer.
- Encaixe por contração: envolve o aquecimento direcionado de um componente a temperaturas entre 150 °C e 300 °C para que ele se expanda, permitindo que outra peça seja encaixada ou removida.
- Aquecimento localizado de peças para permitir o recozimento: é um processo de aquecimento de vidro ou metal para que ele possa esfriar lentamente, removendo tensões internas e tornando-o mais resistente.
- Solda: é usada para derreter uma liga metálica usando campos eletromagnéticos para que ela possa ser fixada em outro metal.
Brasagem: envolve a união de dois ou mais metais usando um metal de enchimento derretido por meio de aquecimento eletromagnético.
O tamanho do mercado de fornos de indução
Várias empresas de pesquisa analisaram os números para determinar o tamanho do mercado de fornos de indução. Algumas das organizações com relatórios abrangentes incluem empresas como The Business Research Council, Fact.MR, 360 Research Reports e Market Reports World. Como todos os outros setores da economia, o mercado global de indução industrial foi afetado pela pandemia da Covid-19. Um relatório do MarketReportsWorld.com sugere que o tamanho estimado do mercado global de fornos de fusão por indução, de US$ 942,9 milhões em 2022, teria sido maior se não fossem as restrições e perturbações atribuíveis à pandemia. A mesma fonte estima que o tamanho do mercado em 2028 será de US$ 1.193 ,1 milhões, representando um CAGR de 4,0% durante o período de previsão de 2022 a 2028.
O que impulsionará o crescimento?
A Future Market Insights fornece insights sobre os fatores que impulsionam o crescimento do mercado de fornos de indução. A fonte informa que“os fornos de indução movidos a eletricidade surgiram como um benefício para os setores de fabricação de metais, especialmente para extratores de pequena escala”. A mesma fonte acrescenta que esse boom pode ser atribuído aos “atributos de processamento com eficiência energética e fácil disponibilidade em capacidades de pequeno a grande porte do aquecimento por indução ….” Também se espera que a rápida eletrificação e o aumento da tendência da Indústria 4.0 tenham um impacto positivo no crescimento do setor de aquecimento indutivo. Além disso, a Future Market Insights observa que os governos de todo o mundo estão apoiando a automação industrial como uma forma de expandir seus setores de fabricação.
Estimulado pela demanda por energia limpa
Uma condição da qual nenhum setor pode escapar atualmente é a necessidade de ser ecologicamente correto. Por exemplo, o Fact.MR.com, um provedor de pesquisa de mercado e inteligência de negócios, sugere que o crescimento da indicação de calor será estimulado pela necessidade de dispositivos totalmente livres de combustíveis fósseis. Isso levou a uma proliferação de dispositivos magnéticos de indução de calor, especialmente nos setores industrial e doméstico. Como o aquecimento por indução visa apenas o material que precisa ser aquecido, não há perda de calor, o que torna o método eficiente em termos de energia. Essa é uma observação reconhecida pelo MyGreenMontgomery.org, que observa que até 50% da energia pode ser economizada com o uso do aquecimento indutivo em vez das fontes de calor tradicionais. No aquecimento indutivo, toda a energia que você produz vai para o aquecimento do alvo. Assim que o alvo é aquecido a uma temperatura adequada, você não usa mais energia.
Dinâmica de crescimento por região
Ao explicar a posição de destaque dos Estados Unidos, com US$ 124,8 milhões, no mercado de dispositivos de aquecimento por indução, a FactMR.com se concentra no fato de que uma consciência crescente em relação à sustentabilidade está direcionando o mercado para essa forma de aquecimento. A mesma fonte prevê: “Prevê-se que os Estados Unidos testemunhem altas vendas de dispositivos de aquecimento por indução magnética devido ao crescente escopo de aplicação das tecnologias de aquecimento por indução.” Um aspecto com o qual quase todos os relatórios concordam é que a região da Ásia-Pacífico é uma área de rápido crescimento para o aquecimento indutivo industrial. Se você considerar que essa é a região na qual a China está localizada, entenderá por que ela está crescendo tão rapidamente. Nas últimas duas décadas, a economia chinesa cresceu em um ritmo acelerado, chegando, às vezes, a quase 10%. A FactMR.com sugere que o tamanho do mercado de US$ 74,1 milhões em 2022 no mercado chinês pode ser atribuído a “Iniciativas governamentais de apoio e a crescente adoção de tecnologias de energia limpa [that] impulsionarão a demanda nesse país durante o período de previsão”. Na Europa, onde o mercado de aquecimento indutivo tem uma participação de mercado de 21,9% e é estimado em US$ 113,4 milhões, a FactMR.com cita as iniciativas governamentais de apoio como o principal fator de crescimento.
O futuro do calor indutivo industrial
Espera-se que o setor de aquecimento indutivo industrial cresça nos próximos anos. À medida que as empresas forem pressionadas no futuro para mostrar aos consumidores que estão fazendo tudo o que está ao seu alcance para adotar processos ecologicamente corretos, o uso do aquecimento indutivo aumentará. A Business Research Company afirma que“as parcerias estratégicas são a principal tendência que está ganhando popularidade no mercado de fornos de indução”. A mesma fonte acrescenta: “As empresas que operam com fornos de indução estão fazendo parcerias para fortalecer sua posição no mercado.” Além disso, tecnologias como a Internet das Coisas (IoT) serão importantes para o aquecimento indutivo industrial. Por exemplo, um artigo publicado pelo Prior Art Database se concentra no aquecimento seletivo baseado em IA e IoT usando o método de aquecimento por indução. Embora o Prior Art Database trate da indicação de aquecimento em relação a alimentos, é de se esperar que essas tecnologias influenciem a direção do aquecimento indutivo industrial.
