ความถี่ปานกลาง ความถี่สูง และความถี่ไฟฟ้า: ความถี่กำหนดความลึก ประสิทธิภาพ และรอบเวลาอย่างไร

ความลึกผิวคืออะไร

ความหนาแน่นกำลังลดลงแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลจากผิวเข้าด้านใน ระยะที่ลดเหลือ 1/e เรียกว่าความลึกผิว

δ ≈ 503 · √( ρ / ( μ_r · f ) )　[มม.], ρ [Ω·มม.²/ม.], f [Hz]

สภาพวัสดุ	μr	50 Hz	10 kHz	25 kHz
เหล็กแม่เหล็ก (ρ=0.12)	200	1.74 มม.	0.12 มม.	0.08 มม.
เหล็กเกินจุดคูรี	1	24.6 มม.	1.74 มม.	1.10 มม.
สเตนเลสออสเทนนิติก (ρ=0.70)	1	59.4 มม.	4.20 มม.	2.66 มม.

จุดคูรีทำให้เหล็กเปลี่ยนพฤติกรรม

• เหล็กสูญเสียสมบัติแม่เหล็กที่ประมาณ 768 องศาเซลเซียส μ_r ลดจากประมาณ 200 เหลือ 1
• ความลึกผิวเพิ่มขึ้นประมาณ 14 เท่า และการดูดซับกำลังเปลี่ยนไป
• งานสวมอัดร้อน (80–200 องศาเซลเซียส) ไม่แตะจุดนี้ แต่งานอบที่ 600–700 องศาเซลเซียสจะเห็นการเปลี่ยนแปลงของเส้นโค้ง

แผนที่ย่านความถี่

• 50/60 Hz — งานให้ความร้อนทะลุชิ้นใหญ่ อุณหภูมิสม่ำเสมอ แต่รอบเวลานาน
• 0.5–3 kHz — งานหน้าตัดใหญ่ ความร้อนลึก
• 10–25 kHz (MF) — งานประกอบ ถอด อุ่นก่อนเชื่อม รอบเวลาสั้น
• 100–400 kHz — ชุบแข็งผิว ชิ้นเล็ก บัดกรี

ขั้นตอนเลือกความถี่

1. กำหนดความลึกเป้าหมาย: งานสวมอัดมักใช้ δ ≈ 10%–25% ของความหนา
2. คำนวณย้อนกลับ: f ≈ (503/δ)² · ρ / μ_r
3. ตรวจสอบว่าอยู่ในหน้าต่างของเครื่อง (10–25 kHz) และตรวจสอบกำลังไฟด้วย P = m·c·ΔT/(t·η)

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

• คิดว่าความถี่สูงยิ่งเร็ว — สำหรับชิ้นหนาจะทำให้ผิวร้อนเกินและต้องรอให้สม่ำเสมอ
• คัดลอกพารามิเตอร์ข้ามวัสดุ
• ไม่ตรวจสอบการจับคู่ความเหนี่ยวนำกับตัวเก็บประจุหลังเปลี่ยนขดลวด