หลักการเชื่อมของท่อเหล็กเชื่อมความถี่สูง: ผลเสริมฤทธิ์กันของผลกระทบทางผิวหนังและความใกล้ชิด
หลักการเชื่อมของท่อเหล็กเชื่อมความถี่สูงนั้นขึ้นอยู่กับผลกระทบของผิวหนังและผลกระทบของกระแสความถี่สูงเป็นหลัก ผลกระทบของผิวหนังหมายความว่าเมื่อกระแสความถี่สูงผ่านตัวนำโลหะ เนื่องจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ความหนาแน่นกระแสส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ที่พื้นผิวของตัวนำ ในขณะที่ความหนาแน่นกระแสภายในตัวนำนั้นมีน้อย ผลกระทบนี้ช่วยให้พลังงานไฟฟ้าความถี่สูงมุ่งไปที่พื้นผิวของงานเชื่อม จึงทำให้บริเวณงานเชื่อมร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว ความเข้มของเอฟเฟกต์ผิวหนังเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ปัจจุบัน ยิ่งความถี่สูง ความเข้มข้นของกระแสบนพื้นผิวตัวนำก็จะยิ่งสูงขึ้น ดังนั้นการเชื่อมด้วยความถี่สูงมักจะใช้กระแสที่มีความถี่สูงกว่า 300kHz เพื่อให้เกิดความร้อนบริเวณรอยเชื่อมอย่างมีประสิทธิภาพ
ผลกระทบของความใกล้เคียงหมายความว่า เมื่อกระแสความถี่สูงไหลย้อนกลับในตัวนำไฟฟ้าสองตัวที่อยู่ติดกัน เนื่องจากอันตรกิริยาของสนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าจะมุ่งไปที่การไหลของขอบของตัวนำสองตัวที่อยู่ติดกัน ผลกระทบนี้สามารถควบคุมเส้นทางการไหลของกระแสไฟฟ้าความถี่สูงได้อีก ทำให้มีความเข้มข้นมากขึ้นในพื้นที่เชื่อม ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและคุณภาพของการเชื่อม ในกระบวนการเชื่อมด้วยความถี่สูง เอฟเฟกต์ความใกล้เคียงจะมีประโยชน์ในการลดการสูญเสียพลังงาน รับประกันความร้อนที่เพียงพอในบริเวณรอยเชื่อม และให้ความร้อนที่รวดเร็วและสม่ำเสมอ
ในกระบวนการเชื่อมด้วยความถี่สูง กระแสไฟฟ้าความถี่สูงจะถูกป้อนเข้าสู่ชิ้นงานผ่านขดลวดเหนี่ยวนำหรืออิเล็กโทรดแบบสัมผัส ซึ่งจะสร้างความร้อนเพื่อละลายโลหะเฉพาะที่ ขดลวดเหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์ที่แปลงกระแสความถี่สูงเป็นพลังงานเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า มันสร้างสนามแม่เหล็กสลับรอบชิ้นงาน ทำให้เกิดกระแสไหลวนภายในชิ้นงาน ทำให้โลหะร้อนขึ้น อิเล็กโทรดแบบสัมผัสสัมผัสโดยตรงกับชิ้นงาน โดยนำกระแสความถี่สูงเข้าสู่ชิ้นงาน และให้ความร้อนแก่โลหะผ่านผลของความต้านทานความร้อน ทั้งสองวิธีมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง การเชื่อมแบบเหนี่ยวนำเหมาะสำหรับชิ้นงานที่หนา ในขณะที่การเชื่อมแบบสัมผัสเหมาะสำหรับชิ้นงานที่บางกว่า
ต่อจากนั้น ด้วยการใช้แรงกด โลหะหลอมเหลวจะถูกทำให้เย็นลงจนเกิดเป็นรอยเชื่อมที่แน่นหนา ในกระบวนการเชื่อม ความดันและระยะเวลาในการใช้งานมีอิทธิพลสำคัญต่อคุณภาพการเชื่อม แรงดันที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่าโลหะหลอมเหลวจะไหลและหลอมละลายจนเกิดเป็นรอยเชื่อมที่มีความหนาแน่น ในขณะที่แรงดันที่มากเกินไปอาจทำให้การเชื่อมเสียรูปหรือชำรุดได้ การเชื่อมด้วยความถี่สูงมีข้อดีคือให้ความร้อนได้เร็ว มีโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเล็กน้อย และมีคุณภาพการเชื่อมสูง คุณสมบัติทางกลและประสิทธิภาพการปิดผนึกของการเชื่อมนั้นดีเยี่ยม ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของโครงการต่างๆ สำหรับประสิทธิภาพของท่อ
