Trong bài báo của họ được công bố trên kho lưu trữ nghiên cứu ResearchGate.com, một nhóm học giả do Oscar Lucia của Đại học Zaragoza ở Tây Ban Nha đứng đầu đã viết, “Công nghệ gia nhiệt cảm ứng (IH) hiện nay là công nghệ gia nhiệt được lựa chọn trong nhiều ứng dụng công nghiệp, gia dụng và y tế do những ưu điểm về hiệu quả, gia nhiệt nhanh, an toàn, sạch sẽ và kiểm soát chính xác”. Lucia và các đồng nghiệp của ông nói thêm rằng gia nhiệt cảm ứng đã trở nên dễ dàng hơn trong những năm gần đây do những tiến bộ về công nghệ, bao gồm thiết kế linh kiện từ tính, kỹ thuật điều khiển và điện tử công suất. Bị hấp dẫn bởi những kết luận như thế này, chúng tôi đã dành thời gian để tìm hiểu về tình hình gia nhiệt cảm ứng công nghiệp hiện nay. Chúng tôi tin rằng không có cách nào tốt hơn để kể một câu chuyện bằng cách thông qua các con số. Rốt cuộc, chúng ta đều đã nghe nói rằng con số không biết nói dối. Bài viết sẽ bắt đầu bằng cách định nghĩa gia nhiệt cảm ứng công nghiệp là gì. Chúng tôi cung cấp góc nhìn toàn cảnh về ngành công nghiệp bằng một số số liệu thống kê nhanh. Sau đó là các con số liên quan đến quy mô thị trường của ngành, doanh thu bán hàng, khu vực mà các nhà cung cấp nhắm tới, công nghệ mới nổi và dự báo trong tương lai.

Một số số liệu thống kê nhanh

  • Phát hiện về phương pháp gia nhiệt cảm ứng được cho là của Michael Faraday, một nhà khoa học người Anh, vào năm 1831 .
  • Tổng doanh thu từ thị trường sưởi ấm cảm ứng ở Bắc Mỹ ước tính đạt 124,8 triệu đô la vào năm 2022.
  • Tổng giá trị của thị trường sưởi ấm cảm ứng ở Châu Âu là 113,4 triệu đô la vào năm 2022
  • Tại Trung Quốc, thị trường nhiệt cảm ứng ước tính đạt 74,1 triệu đô la vào năm 2022.
  • Công suất lò cảm ứng công nghiệp dao động từ dưới 1 tấn đến hơn 100 tấn .
  • Về công suất, lò cảm ứng 1 tấn chiếm phân khúc lớn nhất, chiếm hơn 68 phần trăm tổng số lò được sản xuất.
  • Với thị phần hơn 98 phần trăm , sản xuất công nghiệp là phân khúc lớn nhất xét về mặt ứng dụng.
  • Các ứng dụng gia nhiệt cảm ứng có thể sử dụng nhiệt độ trong khoảng từ 100⁰C (212°F) đến 3000⁰C (> 5400°F) .

Nhiệt cảm ứng có thể nung các thanh và tấm kim loại dài ở nhiệt độ lên tới 2500 °C .

Nhiệt cảm ứng công nghiệp là gì?

Nhiệt cảm ứng liên quan đến việc sử dụng các kỹ thuật nhiệt điện từ để làm nóng các vật liệu như kim loại hoặc các chất bán dẫn khác. ScienceAid.com định nghĩa nhiệt điện từ bằng cách đầu tiên lưu ý rằng trong các quy trình nhiệt truyền thống, các bộ phận kim loại được làm nóng trực tiếp bằng ngọn lửa hoặc nguồn nhiệt. Nguồn tương tự lưu ý , “Ngược lại, trong nhiệt cảm ứng, bằng cách lưu thông dòng điện, nhiệt được tạo ra trong vật thể.” Quá trình này sử dụng sóng điện từ để truyền nhiệt đến vật thể hoặc các bộ phận của vật thể cần được làm nóng. Bây giờ chúng ta đã có ý tưởng về nhiệt cảm ứng là gì, chúng ta có thể cố gắng định nghĩa nhiệt cảm ứng công nghiệp là quá trình làm nóng vật liệu bằng nhiệt điện từ trong môi trường công nghiệp trái ngược với nấu ăn bằng cảm ứng trong môi trường gia đình.

Lò sưởi cảm ứng

Quá trình gia nhiệt cảm ứng diễn ra bên trong một thiết bị gọi là máy sưởi cảm ứng, thường có ba thành phần:

  • Đơn vị điện : thường được gọi là máy phát điện hoặc bộ biến tần. Nó có nhiệm vụ tăng tần số điện lưới lên giữa 10 Hz và 400 kHz , với công suất chung của các đơn vị này dao động từ 2 kW đến 500 kW .
  • Đầu gia công hoặc lò gia công : kết nối cuộn dây gia công với bộ phận nguồn.
  • Cuộn dây làm việc : còn được gọi là cuộn cảm và là cơ chế truyền năng lượng từ đầu gia công và cụm động cơ đến phôi.
nung thép bằng phương pháp nung cảm ứng

Ứng dụng phổ biến

Một số ví dụ phổ biến về việc sử dụng hệ thống sưởi cảm ứng công nghiệp bao gồm:

  • Làm nóng vật liệu trước khi hàn : đôi khi là cần thiết khi một phần của quy trình hàn yêu cầu phải nung nóng kim loại cơ bản đến nhiệt độ cụ thể.
  • Chế tạo dụng cụ và khuôn mẫu : nhiệt cảm ứng giúp làm nóng dụng cụ đến nhiệt độ cụ thể trước khi nhúng vào dầu hoặc nước để làm cứng.
  • Lắp ghép co nhiệt : liên quan đến việc gia nhiệt một bộ phận đến nhiệt độ từ 150 °C đến 300 °C để nó giãn ra, cho phép lắp hoặc tháo bộ phận khác.
  • Làm nóng các bộ phận cục bộ để ủ : là quá trình làm nóng kính hoặc kim loại để chúng có thể nguội dần, loại bỏ ứng suất bên trong và làm cho chúng cứng hơn.
  • Hàn : được sử dụng để làm nóng chảy hợp kim bằng trường điện từ để có thể gắn kết nó với kim loại khác.

Hàn đồng : là quá trình ghép nối hai hoặc nhiều kim loại lại với nhau bằng cách sử dụng kim loại phụ được nấu chảy bằng phương pháp nung điện từ.

Quy mô thị trường lò cảm ứng

Một số công ty nghiên cứu đã tính toán các con số để xác định quy mô thị trường lò nung cảm ứng. Một số tổ chức có báo cáo mở rộng bao gồm The Business Research Council, Fact.MR, 360 Research Reports và Market Reports World. Giống như tất cả các lĩnh vực khác của nền kinh tế, thị trường cảm ứng công nghiệp toàn cầu đã bị ảnh hưởng bởi đại dịch Covid-19. Một báo cáo từ MarketReportsWorld.com cho thấy quy mô ước tính của thị trường lò nung cảm ứng toàn cầu là 942,9 triệu đô la vào năm 2022 sẽ lớn hơn nếu không có những hạn chế và xáo trộn do đại dịch gây ra. Cùng một nguồn tin đưa ra quy mô thị trường vào năm 2028 là 1193,1 triệu đô la , tương ứng với CAGR là 4,0 phần trăm trong giai đoạn dự báo từ năm 2022 đến năm 2028.

Điều gì sẽ thúc đẩy tăng trưởng?

Future Market Insights cung cấp thông tin chi tiết về các động lực thúc đẩy tăng trưởng trong thị trường lò cảm ứng. Nguồn tin báo cáo , “Lò cảm ứng chạy bằng điện đã nổi lên như một lợi ích cho các ngành sản xuất kim loại, đặc biệt là đối với các máy chiết xuất quy mô nhỏ.” Nguồn tin tương tự nói thêm rằng sự bùng nổ này có thể là do “các thuộc tính xử lý tiết kiệm năng lượng và dễ dàng có sẵn ở công suất nhỏ đến lớn của hệ thống sưởi ấm cảm ứng….” Người ta cũng kỳ vọng rằng quá trình điện khí hóa nhanh chóng và sự gia tăng xu hướng của Công nghiệp 4.0 sẽ có tác động tích cực đến tăng trưởng trong lĩnh vực sưởi ấm cảm ứng. Thêm vào đó, Future Market Insights lưu ý rằng các chính phủ trên khắp thế giới đang hỗ trợ tự động hóa công nghiệp như một cách để mở rộng các ngành sản xuất của họ.

Được thúc đẩy bởi nhu cầu năng lượng sạch

Một điều kiện mà không ngành công nghiệp nào ngày nay có thể thoát khỏi là nhu cầu thân thiện với môi trường. Ví dụ, Fact.MR.com, một nhà cung cấp thông tin kinh doanh và nghiên cứu thị trường, cho rằng sự gia tăng trong chỉ báo nhiệt sẽ được thúc đẩy bởi nhu cầu về các thiết bị hoàn toàn không sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Điều này đã dẫn đến sự gia tăng của các thiết bị cảm ứng nhiệt từ, đặc biệt là trong cả lĩnh vực công nghiệp và gia dụng. Vì gia nhiệt cảm ứng chỉ nhắm vào vật liệu cần được làm nóng nên không có sự mất nhiệt, khiến phương pháp này tiết kiệm năng lượng. Đây là một quan sát được MyGreenMontgomery.org thừa nhận, lưu ý rằng có thể tiết kiệm tới 50 phần trăm năng lượng bằng cách sử dụng gia nhiệt cảm ứng thay vì các nguồn nhiệt truyền thống. Trong gia nhiệt cảm ứng, tất cả năng lượng bạn tạo ra đều hướng đến việc làm nóng mục tiêu. Ngay khi mục tiêu được làm nóng đến nhiệt độ thích hợp, không còn năng lượng nào được sử dụng nữa.

khái niệm ô nhiễm và năng lượng sạch

Biến động tăng trưởng theo khu vực

Khi giải thích về vị trí hàng đầu của Hoa Kỳ với 124,8 triệu đô la trên thị trường thiết bị sưởi ấm cảm ứng, FactMR.com tập trung vào thực tế là nhận thức ngày càng tăng liên quan đến tính bền vững đang thúc đẩy thị trường hướng tới hình thức sưởi ấm này. Nguồn tin tương tự dự báo, “Hoa Kỳ dự kiến sẽ chứng kiến doanh số bán thiết bị sưởi ấm cảm ứng từ cao do phạm vi ứng dụng ngày càng tăng của các công nghệ sưởi ấm cảm ứng”. Một điều mà hầu hết các báo cáo đều đồng ý là khu vực Châu Á – Thái Bình Dương là khu vực phát triển nhanh chóng về sưởi ấm cảm ứng công nghiệp. Nếu bạn coi đây là khu vực mà Trung Quốc tọa lạc, bạn sẽ hiểu tại sao nó lại phát triển nhanh như vậy. Trong vài thập kỷ qua, nền kinh tế Trung Quốc đã tăng trưởng với tốc độ nhanh chóng, đôi khi đạt gần 10 phần trăm . FactMR.com cho rằng quy mô thị trường 74,1 triệu đô la vào năm 2022 tại thị trường Trung Quốc có thể là do “Các sáng kiến hỗ trợ của chính phủ và việc áp dụng ngày càng tăng các công nghệ năng lượng sạch[that] sẽ thúc đẩy nhu cầu tại quốc gia này trong suốt giai đoạn dự báo.” Tại Châu Âu, nơi thị trường sưởi ấm cảm ứng chiếm 21,9% thị phần và ước tính đạt 113,4 triệu đô la , FactMR.com trích dẫn các sáng kiến hỗ trợ của chính phủ là động lực chính cho tăng trưởng.

Tương lai của nhiệt cảm ứng công nghiệp

Ngành công nghiệp sưởi ấm cảm ứng công nghiệp dự kiến sẽ tăng trưởng trong vài năm tới. Khi các công ty chịu áp lực trong tương lai phải cho người tiêu dùng thấy rằng họ đang làm mọi thứ trong khả năng của mình để áp dụng các quy trình thân thiện với môi trường, việc sử dụng hệ thống sưởi ấm cảm ứng sẽ tăng lên. Công ty nghiên cứu kinh doanh đưa ra giả thuyết , “Quan hệ đối tác chiến lược là xu hướng chính đang ngày càng phổ biến trên thị trường lò sưởi cảm ứng”. Nguồn tin tương tự cho biết thêm, “Các công ty hoạt động trong lò sưởi cảm ứng đang trải qua các quan hệ đối tác để củng cố vị thế của họ trên thị trường”. Ngoài ra, các công nghệ như Internet vạn vật (IoT) sẽ rất quan trọng đối với hệ thống sưởi ấm cảm ứng công nghiệp. Ví dụ, một bài báo do Cơ sở dữ liệu nghệ thuật trước công bố tập trung vào hệ thống sưởi ấm chọn lọc dựa trên AI và IoT sử dụng phương pháp sưởi ấm cảm ứng. Mặc dù Cơ sở dữ liệu nghệ thuật trước là về hệ thống sưởi ấm chỉ định liên quan đến thực phẩm, nhưng có thể mong đợi rằng các công nghệ này sẽ ảnh hưởng đến hướng đi của hệ thống sưởi ấm cảm ứng công nghiệp.