Vysokofrekvenčné zváranie je nový typ zváracieho procesu, ktorý využíva efekt kože a susedný efekt produkovaný vysokofrekvenčným prúdom na spájanie oceľových plechov a iných kovových materiálov. Vznik a vyspelosť technológie vysokofrekvenčného zvárania je kľúčovým procesom pri výrobe oceľových rúr ERW. Kvalita vysokofrekvenčného zvárania priamo ovplyvňuje celkovú pevnosť, úroveň kvality a rýchlosť výroby zváraných potrubných výrobkov.
Základný princíp vysokofrekvenčného zvárania:
Takzvaná vysoká frekvencia sa týka frekvencie striedavého prúdu 50 Hz a všeobecne sa týka vysokofrekvenčného prúdu 50 kHz až 400 kHz. Keď vysokofrekvenčný prúd prechádza kovovým vodičom, vznikajú dva zvláštne efekty: efekt kože a efekt priblíženia. Vysokofrekvenčné zváranie využíva tieto dva efekty na zváranie oceľových rúr. Takže, aké sú tieto dva účinky?
Kožný efekt znamená, že keď striedavý prúd určitej frekvencie prechádza tým istým vodičom, hustota prúdu nie je rovnomerne rozložená vo všetkých častiach vodiča. Sústredí sa hlavne na povrch vodiča, to znamená, že hustota prúdu na povrchu vodiča je vysoká. Hustota vo vnútri vodiča je malá, preto to živo nazývame: "efekt kože". Kožný efekt sa zvyčajne meria hĺbkou prieniku prúdu. Čím je hĺbka prieniku menšia, tým je efekt pokožky výraznejší. Táto hĺbka prieniku je úmerná druhej odmocnine merného odporu vodiča a nepriamo úmerná druhej odmocnine frekvencie a priepustnosti. Laicky povedané, čím vyššia frekvencia, tým viac prúdu sa sústreďuje na povrch oceľového plechu; čím je frekvencia nižšia, tým je povrchový prúd rozptýlenejší. Je potrebné poznamenať, že aj keď je oceľ vodič, jej magnetická permeabilita sa bude s rastúcou teplotou znižovať. To znamená, že keď sa teplota oceľového plechu zvýši, zníži sa magnetická permeabilita a zníži sa efekt kože.
Efekt blízkosti sa týka skutočnosti, že keď vysokofrekvenčný prúd prúdi v opačných smeroch medzi dvoma susednými vodičmi, prúd bude intenzívne prúdiť k okrajom dvoch vodičov. Aj keď majú dva vodiče inú kratšiu stranu, prúd nesleduje. Kratší tok trasy, tento efekt nazývame: „efekt blízkosti“.
Efekt blízkosti je v podstate spôsobený úlohou indukčnej reaktancie, ktorá hrá vedúcu úlohu vo vysokofrekvenčných prúdoch. Efekt blízkosti sa zvyšuje, keď sa frekvencia zvyšuje a vzdialenosť medzi susednými vodičmi sa zbližuje. Ak sa okolo susedného vodiča pridá magnetické jadro, vysokofrekvenčný prúd bude koncentrovanejší na povrchu obrobku.
Tieto dva efekty sú základom pre realizáciu vysokofrekvenčného zvárania kovov. Vysokofrekvenčné zváranie využíva efekt kože na sústredenie energie vysokofrekvenčného prúdu na povrch obrobku; a využíva efekt priblíženia na ovládanie polohy a rozsahu dráhy vysokofrekvenčného prúdu. Rýchlosť prúdu je veľmi vysoká. Môže zahriať a roztaviť okraje priľahlých oceľových dosiek v krátkom čase a realizovať tupé spoje pomocou vytláčania.
