aluminium smelten met inductie

hennep

Golden Member

Ik heb hier een rvs biervat staan waar ik een oven van wil maken voor het smelten van aluminium. Het vat staat al een tijdje in de weg en ik dacht daar maar eens snel mee te starten.
Mijn eerste plan was om er een brander in te maken voor afgewerkte olie, frituurvet of iets dergelijks. Dit weekend zag ik echter een video op youtube van iemand die ijzer kon smelten in een inductieoven, een mooi schoon proces. Dat zou ik ook gewoon in de achtertuin kunnen gebruiken zonder paniek te veroorzaken bij de buren.
Nu vraag ik me af of dat rvs vat in de weg zit wanneer dat om de inductiespoel heen zit. Zou ik in die laag rvs energie verliezen of is dat verwaarloosbaar als er een ijzeren kroes in staat gevuld met aluminium?
Mijn ervaring met inductie is 0 dus voordat ik straks iets heb gemaakt wat nooit gaat werken wil ik het graag hier even in de groep gooien.
Ik heb in de simulator al wel even zitten spelen met wat verschillende oscillators maar ik kan daarmee geen biervaten simuleren :-)

pietplof

Golden Member

Hennep; als ik je goed begrijp wil je in het getoonde rvs vat een inductiespoel plaatsen.
In de spoel een ander vat waarin een stuk aluminium wordt gedeponeerd.
De beide uiteinden van de inductiespoel moeten door de rvs wand van het vat naar het actieve deel ( de generator zou je kunnen zeggen). Dan moet je de bovenkant van het vat er ook nog afhalen.

Overigens denk ik dat het vat geen invloed heeft od de inductiespoel.

Je haalt je bar veel en lastig werk op de hals om.......ja waarom eigenlijk?
Wil je dat vat beslist gebruiken want je hebt het nu eenmaal?

Begin maar eens met het bouwen van de inductieinstallatie die aluminium kan smelten; dat is wat mij betreft al lastig genoeg.
In de spoel een grafieten vat en maar testen.

Wil je aluminium smelten ? Waarvoor ?

Ik heb het geprobeerd met het doel zilver/ goud te smelten ( voor m'n andere hobby) maar dat is tot nu toe een catastrophe

festina lente
mvdk

Golden Member

Nog een paar maanden, dan zit er statiegeld op alu blikjes.
Waarom dan nog kosten maken om het spul compacter te maken?
:+ >:) :P

fatbeard

Honourable Member

Doe eerst een kleine test: maak een kleine spoel, sluit die aan op een signaalbron en meet de stroom door die spoel.
Laat dan die spoel werkend en wel in een RVS pan o.i.d. zakken en kijk wat er gebeurt.

RVS geleidt niet bijster goed, dus de verliezen zullen meevallen (afhankelijk van de afstand tussen spoel en RVS, en de dikte ervan).

Houd er wel rekening mee dat electriciteit in de hoeveelheden die je voor deze grappen nodig hebt aanmerkelijk duurder is dan afgewerkte frituurolie...

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

Het verhitten van niet-magnetiseerbare metalen kost inderdaad veel meer energie als het verhitten van wel magnetiseerbare metalen...
(geldt trouwens ook voor wel magnetiseerbare metalen als ze boven het Curie punt komen)

[Bericht gewijzigd door Arco op 16 augustus 2021 14:06:44 (25%)]

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
hennep

Golden Member

@pietplof
Ik zag dat het mogelijk was om ijzer te smelten met inductie, Ik weet niet of de isolerende laag die ik wil aanbrengen geschikt is voor de smelttemperatuur van ijzer.
Het plan is om gips, chamotte korrels en aluminiumoxide te mengen, en met heel weinig water erbij te verwerken. door het erg droog te verwerken krijg je veel luchtinsluitingen en daardoor wordt het beter bestand tegen hoge temperatuur. Ik heb die spullen nog liggen van een pottenbakkerscursus die ik ooit heb gedaan. Chamotte en aluminiumoxide werd daarbij ook gebruikt om klei vuurvaster te maken.

@mvdk
Het gaat me niet om het smelten van blikjes, dat is het verkeerde aluminium. Denk eerder aan lichtmetalen velgen, dat is gietaluminium.

@Arco
Vandaar die ijzeren kroes, die lijkt me toch wel een beetje magnetiseerbaar.

Is de frequentie van de oscillator nog van belang voor dit proces. Ik las dat voor inductiekoken sommige pannen het wel op fornuis A doen maar niet op type B, om het maar even simpel te zeggen. Is dat dan een kwestie van frequentie of van maximum vermogen van de installatie?

EDIT: Dus die "m" in mvdk staat voor Mina

mvdk

Golden Member

@hennep: Ik dolde een beetje

Het veld van de inductiespoel valt snel af met de afstand dus dat zal niet zo'n probleem hoeven te worden, zolang het te verhitten metaal maar veel dichter bij de spoel zit dan het vat.

Bedenk wel dat je voor een paar liter inhoud al gauw een paar kW nodig hebt. Dus een pittig stuk vermogens elektronica.
En tien centimeter steenwol.

Hoe kleiner het te smelten volume hoe makkelijker.

Kan je niet zo'n mobiele inductieplaat kopen voor dit doel?
En daar dan de elektronica en spoel uit gebruiken.
De overtemperatuurbeveiliging foppen.

E40,- bij de Lidl. Leuk voor een proef toch?

[Bericht gewijzigd door kojazz op 16 augustus 2021 14:31:13 (31%)]

jerome

Golden Member

Inductie heaten kan zijn vermogen onvoldoende afgeven aan alu. Ik werk regelmatig met een 12kW heater, maar bij het verwarmen van alu gaat de koelwater temperatuur vrij vlug de hoogte in. Heeft men niet bij het stoken op ijzer. Het verwarmen van alu vergt ook enige kracht om de toorts er tegen te houden. Het stoot af, waardoor het mogelijk is dat alu gaat dansen of zweven in een inductieoven. Als je over een net van 3X400V 40A beschikt zou je een vlamboogoven kunnen maken.

Een ijzeren vat om het aluminium te smelten is waarschijnlijk niet zo'n gek idee. De inductiespoel verhit het ijzeren vat tot 770 graden. (curiepunt)
Het aluminium smelt dan (boven 660 graden) indirect door kontakt met de ijzeren kroes.

Het kost in ieder geval minder energie als het aluminium direct met inductie te smelten.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

...

[Bericht gewijzigd door benleentje op 16 augustus 2021 15:18:30 (99%)]

pietplof

Golden Member

Als ik zo de diverse reacties lees ga ik er toch een hard hoofd in krijgen of jou idee wel praktisch uitvoerbaar is.
Inductieverhitting heeft al heel lang mijn warme belangstelling maar als toepassing voor het smelten van grotere hoeveelheden lastig en kostbaar.
Behalve het grote energieverbruik is ook de investering in een inductieverhitter niet bepaald gering.

Op diverse youtubefilmpjes heb ik vele malen iemand aluminium zien smelten en dat ging ,bijna, altijd met een gasbrander.
Je kunt deze filmpjes vermoedelijk simpel vinden.
E.e.a. leek eigenlijk tamelijk eenvoudig.

Inductieverhitters worden meestal toegepast bij het snel verhitten van een voorwerp en daarna afkoelen zoals bij het harden van zaagtanden.
Ik heb het vanaf het begin opgebouwd. Eerst met een transistor een spoel en , naar ik meen, drie extra componenten. Een klein stukje ijzer werd echt heet.

Vervolgens met meer vermogen en dan zijn mosfets goed te gebruiken maar bij de uitsturing middels speciale ic's heb ik deze heel erg snel in vlammen zien opgaan.
Ook de mosfets stuurde ik vlot naar de eeuwige halfgeleidervelden.
Later , na heel veel proberen bleven ze wel leven maar door de enorme stroom smolt het tin waarmee de condensatoren waren gesoldeerd.
Bij die laatste ervaring gebruikte ik 400 Volt ( twee fasen van mijn draaistroomaansluiting) maar steeds was de actieve spoel niet in staat ijzer te smelten ,wel rood gloeiend.

Kortom eerst de elektronica bouwen en de zaak testen en als alles werkt de bouw van een heuse smelter

festina lente

En het vervuilt je aluminium lang niet zoveel als een gasvlam, en met oud vet weet je vrijwel zeker dat je bij de verbranding een boel ongewenste verbrandingsproducten krijgt die je metaal gaan vervuilen.

Voor serieuze vermogens moet je minimaal de werkspoel en aansluitingen van de condensators actief gaan koelen. Ik heb wel eens wat zitten rekenen en simuleren voor een opstelling van meerdere kW, en dan wordt dan spanning over de werkspoel ook al heel snel gevaarlijk hoog (orde van grootte 600V bij 50-80kHz).

Je kunt de elektronica voor ongeveer 1kW op Aliexpress inkopen voor een paar tientjes, je krijgt dan een ZVS driver met redelijke MOSFETs. Ik heb zelf iets dergelijks gebouwd wat 750W deed op 24V, dat gaat heel aardig, maar je moet niet verwachten dat je daar grote hoeveelheden metaal mee kunt smelten.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Ik heb dat eens gezien bij een fabrikant van dergelijke inductietoestellen (Trumpf Hüttinger).

De spoel was een koperen pijp waar koelwater door stroomde.

Op 16 augustus 2021 14:09:27 schreef hennep:
@pietplof
Ik zag dat het mogelijk was om ijzer te smelten met inductie, Ik weet niet of de isolerende laag die ik wil aanbrengen geschikt is voor de smelttemperatuur van ijzer.

De smelttemperatuur van ijzer is ~1500 graden, en aluminium is ~660.
Het ijzer zou toch best tot ~900 graden (oranje gloeiend) beperkt kunnen blijven? Of 770 graden curiepunt zoals Arco meldde.
Dat is een temperatuur waar steenwol prima tegen kan.
Als je aan de onderzijde moet ondersteunen, kan dat met gipsbeton of (nog beter isolerend maar duur) foamglas.

Op 16 augustus 2021 16:20:45 schreef evelo:
Ik heb dat eens gezien bij een fabrikant van dergelijke inductietoestellen (Trumpf Hüttinger).

De spoel was een koperen pijp waar koelwater door stroomde.

Ik gebruik soms uitgegloeide koperen remleiding van 5mm... (makkelijk om spoelen van te draaien)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
maartenbakker

Special Member

Hier zal het wel aardig lukken om het aluminium op zijn plaats te houden, maar stel even dat je aluminiumoxide wilt smelten, hoe doe je dat? Het kan door inductie of door er rechtstreeks stroom door te jagen (kan ook met aluminium trouwens, misschien efficienter dan met inductie) maar het loop zo door het gesmolten vat heen.

www.deficientie.nl | www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Op 16 augustus 2021 16:41:51 schreef Arco:
Ik gebruik soms uitgegloeide koperen remleiding van 5mm... (makkelijk om spoelen van te draaien)

Ik heb daar ooit wat aan gemeten, maar de weerstand van remleiding is, als ik me goed herinner, fors hoger dan wanneer je een geleider met dezelfde doorsnede zou hebben van zuiver koper. Ik heb het zelf wel eens gedaan met een stuk leiding waarvan ik vermoed dat het bedoeld is voor LPG, dat was zacht koper met een zwarte kunststof mantel die ik eraf heb gesneden.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
hennep

Golden Member

Ik heb ondertussen een aantal video's bekeken op youtube en vrijwel alle toepassingen gebruiken een 8mm koperen buis die watergekoeld is. Met wat steenwol of glaswol wordt de smeltkroes geisoleerd. Dat RVS biervat dat ik wilde gebruiken is dus behoorlijk overkill. Handig voor een oven met een gasvlam maar hier onbruikbaar.
Wat me nog meer opvalt is de ZVS oscillator print uit China die vrijwel iedereen gebruikt. Deze print heeft 6 condensatoren van 680nF parallel. Die 6 vormen een kring met een luchtspoel van naar schatting 6 wikkelingen 10cm diameter, 7 uH ?
De draden die aan de condensatoren zitten zouden dan de stroom door de kring moeten verwerken. Ik verwacht dat die condensatoren zichzelf desolderen met aansluitdraden van 0.8mm
De stroom is natuurlijk afhankelijk van de voedingsspanning maar ik zie dat sommigen 48V voedingsspanning willen gebruiken. In een LTSpice simulatie kom ik dan uit op een sinusvormige wisselstroom van 250A met gebruik van de klassieke ZVS schakeling.
Zie ik iets over het hoofd, heb ik ergens een denkfout gemaakt, of is dit weer zo'n apparaat waarmee je 3x een kroes aluminium kunt smelten en dan weggooien?

Ik verwacht dat die condensatoren zichzelf desolderen met aansluitdraden van 0.8mm

TH mosfets van 50A hebben ook pootjes van 0.6x1.0mm, die blijven ook prima vast zitten...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Sterker nog, de package limit van een TO-220 is 120A, en verliezen zijn kwadratisch evenredig met de stroom.

250A / 6 ~= 42A, als dat pootje maar kort is, en wat warmte kwijt kan naar de print, is dat echt geen probleem.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
hennep

Golden Member

Die 42A mag dan ook nog eens door 1.41 gedeeld worden want het gaat om een sinus. Ik heb blijkbaar de geleiding van zo'n pootje onderschat. Zou het nog uitmaken dat zo'n mosfet een goede thermische geleiding heeft tussen de S en D en de koelplaat?
Ik zag een video van iemand die na gebruik de aansluitingen van de spoel en de condensatoren had gesmolten. Hij gaf zelf aan dat het lag aan de spoelaansluiting. Ik probeer die video nog even op te sporen in mijn browser geschiedenis.
Ook met een flink kopervlak voor de aansluitingen en korte aansluitingen moet de warmte worden afgevoerd, al of niet met geforceerde ventilatie. Dan zou ik toch graag meer condensatoren parallel zien. Ik houd van overbemeten en er wordt, naar mijn idee, al teveel gebouwd met ingebouwde zelfdestructie klok.

Bijgevoegd de ZVS unit die in de video werd gebruikt.

Meer van dezelfde condensators geeft meer capaciteit dus een lagere resonantie frequentie, dat is niet perse handig. De spoel moet de volledige stroom voeren, dus die moet ook zeker goed gekoeld worden. Je kunt er altijd een fan bij zetten als hij voor langere tijd aan moet staan.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
hennep

Golden Member

Op 24 september 2021 14:21:01 schreef SparkyGSX:
Meer van dezelfde condensators geeft meer capaciteit

kom op Sparky, denk even na! Ik heb het niet over meer dezelfde, maar bijvoorbeeld 10x 470n of 20x 220n
De stroom per draadje gaat dan aanzienlijk omlaag met ongeveer dezelfde totaalcapaciteit.
...
Of 200 smd condensatoren van 22nF parallel.