Hochfrequenzerwärmung

Hochfrequenzerwärmung ist eine Methode zur Erzeugung von Wärme in metallischen und nichtmetallischen Stoffen durch Einwirkung hochfrequenter elektromagnetischer Schwingungen bzw. Wellen. Unterschieden wird zwischen induktiver und dielektrischer Hochfrequenzerwärmung.

Induktive Hochfrequenzerwärmung

Die induktive Hochfrequenzerwärmung wird vor allem bei der Oberflächenhärtung metallischer Werkstücke (Stahlwerkzeuge, Zahnräder) angewendet.
Dabei werden die Werkstücke einem hochfrequenten elektromagnetischen Feld ausgesetzt. Dieses durchsetzt auch die Werkstücke und ruft in ihnen aufgrund des Induktionsgesetzes Wirbelströme hervor. Die Wirbelströme führen zu einer Erwärmung der Werkstücke. Bei Verwendung von hohen Frequenzen erfolgt die Erwärmung immer von der Oberfläche aus, weil sich dort die induzierten Ströme konzentrieren. Wirksam wird hier der so genannte Skin-Effekt (Hauteffekt). Durch geeignete Wahl der Frequenz kann man erreichen, dass nur eine relativ dünne Oberflächenschicht der Werkstücke intensiv erwärmt wird und dann zur Oberflächenhärtung weiter behandelt werden kann.

Dielektrische Hochfrequenzerwärmung

Die dielektrische Hochfrequenzerwärmung wird genutzt, wenn Nichtleiter (Holz, Textilien, Kunststoffe) getrocknet oder erwärmt werden sollen.
Eine Möglichkeit besteht darin, die betreffenden Stoffe in das Hochfrequenzfeld eines Kondensators zu bringen. Durch das hochfrequente Wechselfeld werden die Moleküle mit Dipolcharakter, die im Nichtleiter vorhanden sind, zu Schwingungen angeregt. Ihre thermische Energie erhöht sich, die Temperatur des Stoffes wird größer. Im Unterschied zur induktiven Hochfrequenzerwärmung wird bei der dielektrischen Hochfrequenzerwärmung der gesamte Stoff erwärmt.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin, elektromagnetische Wellen großer Frequenz (Mikrowellen) auf die betreffenden Stoffe zu lenken. Es wird damit das Prinzip angewendet, dass auch beim Mikrowellenherd genutzt wird. Es wird zumeist auch mit der gleichen Frequenz wie beim Mikrowellengerät gearbeitet, also mit einer Frequenz von 2450 MHz. Genauere Hinweise dazu findet man unter dem Stichwort "Mikrowellenherd".

Im medizinischen Bereich wird die dielektrische Hochfrequenzerwärmung ebenfalls genutzt. Genauere Hinweise dazu sind unter dem Stichwort "Hochfrequenz-Wärmetherapie" zu finden.