Experimental investigations on monitoring and control of induction heating process for semi-solid alloys using the heating coil as sensor

Abstract

A method of monitoring the state of metal alloys during induction heating and control of the heating process utilizing the heating coil itself as a sensor is proposed, and its usefulness and effectiveness were experimentally investigated using aluminium A357 billets for the semi-solid metal (SSM) casting processes. The impedance of the coil containing the billet was continuously measured by the proposed method in the temperature range between room temperature and 700 °C. It was found that the reactance component of the impedance varied distinctively according to the billet state and could clearly monitor the deformation of the billet, while the resistance component increased with temperature, reflecting the variation of the resistivity of the billet which has strong correlation to the solid/liquid fraction of the billets. The measured impedance is very sensitive to the billet states such as temperature, deformation and solid/liquid fraction and could be used as a parameter to monitor and control the heating process for SSMs.

Research on Induction Heating - A Review

“…There were good agreements between the results obtained with each magnetizer in high-frequency exciting condition (see Fig. 4) [4]. It can be said that the simplified open-type magnetizer is useful in measuring many sample sheets under high frequency conditions during a short term of measurement.…”

Étude et évaluation des procédés de fabrication des pièces de suspension d'automobile en alliage d'aluminium /

“…Une attention particulière doit donc être portée sur l'uniformisation de la température [51]. Plusieurs paramètres du système de chauffage ont une influence considérable sur le profil de température dans la billette tel que les caractéristiques électriques du système (source d'alimentation, fréquence), la géométrie de la bobine, la puissance en fonction du temps, la …”

Développement d'un système de contrôle de qualité pour les lopins d'aluminium semi-solide[s] obtenus avec le procédé SEED /

“…La pâte semi-solide peut être immédiatement utilisée à la consistance désirée pour le moulage ou la solidification peut se faire complètement pour une utilisation ultérieure après un chauffage approprié. [12] Demeurant dans le domaine du thixomoulage, une stratégie pour le contrôle du chauffage par induction est d'utiliser la bobine de chauffage. Cette méthode consiste à mesurer les variations de l'impédance électrique de la bobine.…”

“…Cette méthode consiste à mesurer les variations de l'impédance électrique de la bobine. [12] Dans le présent projet de recherche, cette méthode ne peut être envisagée parce que la pâte semi-solide n'est pas fabriquée par chauffage par induction. En effet, les bras dendritiques sont responsables du liquide emprisonné qui ne participe pas à la déformation du matériau conduisant ainsi à une plus grande contrainte.…”