感应加热技术早已应用于大型工业用加热炉、用于金属熔铸的特殊注射成型设备、热固性树脂浇铸以及热流道喷嘴等。这种技术对于这些加热应用而言是一项非常古老而成熟的应用技术，但用于塑料成型和挤出设备中还是非常新颖的。

Xaloy公司的Indx系统通过在接近轴管（barrel tube）外表面的金属中感应出电涡流，将其自身的钢螺筒（steel barrel）变成了一个电阻加热器。螺筒壁上盘绕着连续线圈，但并不与筒壁接触，那些电涡流正是由流经这些线圈的电流诱发产生的。虽然这种加热系统初期的投入会比加热圈高，但根据设备尺寸的不同，加工商能够通过多种方式快速收回成本。

为什么等待那么久？

为什么感应螺筒加热在早些时候没有出现呢？据Indx公司的业务部主管Bruce F.Taylor先生介绍，早期用于塑料加热的感应式加热装置主要是大容量、低频和高电流的加热炉。这种装置虽然能够生成大量的热量，但是成本太高，而且能耗非常低效。绝大多数高效、高频和低安培的电感电路技术，如应用于变速AC驱动器中的技术，都是随着成本的不断降低才最近发展起来的。

人们在早期试图通过将感应线圈直接与热螺筒相接触的方式对螺筒进行加热，但这样反而不利于提高感应线圈的效率，无形中还增加了感应线圈的电阻，从而降低了线圈的功效。同时，螺筒中产生的热量也会散发至周围环境中，造成能量的浪费。

Indx系统（专利正在审查中）则很好地避免了这些问题。Indx系统由两个半圆柱形的螺筒组成，螺筒外通过真空成型覆着了一层特殊的发泡绝缘材料，螺筒生成的热量就是通过这种材料保存下来的。每个半圆柱螺筒的外表面都有凹槽或通道，用以安装高频的感应线圈。螺筒外部套有绝缘套管，感应线圈则缠绕于螺旋凹槽中。每个螺筒加热区都带有两个半圆柱形绝缘套管和一个感应线圈，线圈的末端由连接器夹紧。据介绍，与传统的加热圈相比，这种加热装置只需安装由Xaloy公司提供的带有连接器夹紧装置的线圈即可，无需配备继电器和配线，而且安装过程更快捷、更简便。加工商也可以在备用螺筒上装置Indx套管和加热器。该加热装置被安装到设备上后，只要接通电源就可以直接用于生产。

优势在哪里?

Xaloy公司的实验室测试表明，在注射成型过程中，当温度在200～300℃的范围内，云母型加热圈的加热效率（相对于能耗）仅为40%～60%，而陶瓷加热圈的效率可比云母型加热圈高10%～15%。其余的热量则通过辐射和与周围环境发生对流浪费掉了。一个新的云母型加热圈在连续加热6h后会变黑，进而增大其表面发散系数和辐射损耗，导致其能效比最初降低约10%。加工熔融温度更高的工程塑料时，云母型加热圈的热效率会更低。

感应加热的加热效率则可达95%。通过使用绝缘套管，感应加热可将辐射损失降至最小。感应加热时，沿螺筒方向的热量分布更加均匀，且能够对温度控制做出快速响应，极大地提高了塑料制件的质量。

这可以用加热圈的热容量（thermal mass）来解释。由于加热圈具有很大的热容量（蓄热能力），加热圈本身需要时间来加热和冷却。这样在加热螺筒之前，必须将加热圈的温度升至螺筒温度之上；相应地，在冷却螺筒之前，也必须先将加热圈的温度降至螺筒温度以下。而感应线圈相当于没有增加螺筒的热容量，因此加热过程中限制其热效率的惟一因素就是螺筒壁钢质材料的传热速度。此外，感应加热能够作用在钢质螺筒壁的深处，因此所需热传导的时间更短。

通过对安装于螺筒内部的热电偶进行控制与监测发现，在使用感应线圈进行加热时，螺筒温度仅会出现轻微的波动现象。每次将冷料注入螺筒中，螺筒内壁的温度会随之降低，装置于深处的热电偶会探测到这一温度变化，并同时启动加热。当螺筒温度达到设定值后，热电偶将随即切断感应线圈的电源。同时，通过使用简单的自动调谐PID温度控制器，感应加热器能够迅速做出响应，从而保证了温度控制器在30s内能够迅速达到平衡。

与加热圈相比，感应加热可将螺筒达到预设温度的时间缩短两三倍，而且处于停工期时，Indx系统还能够更有效地维持螺筒的温度。感应线圈对温度的快速响应性能特别适用于那些需要进行循环加工的场合，这也是为什么Xaloy公司将其首先应用到注射机上来的原因。
Xaloy公司还计划将Indx系统应用到挤出机、吹塑成型机、挤出模头、轧辊和其他一些塑料加工设备上（挤出机的螺筒需要进行冷却，操作更复杂）。

让加热器的起火成为历史

对于成型商而言，加热器起火是一个十分常见的现象。成型商往往在不知情的情况下频繁地操控已失灵的加热圈，而且想要及时准确地检测出哪个加热圈出现问题也是非常费时和困难的事情，这还会导致制件出现质量问题。同时，由于螺杆和螺筒的磨损，还会增加维修保养成本。
Taylor先生介绍说，Xaloy公司为其Indx系统配置了反向变流机，该设备在连续使用的情况下可靠性很高，因此感应线圈应该不会出现起火现象。

成本如何？

以现有的生产能力来说，Indx系统最初投入的成本约是传统的加热圈的5倍，但在随后的使用过程中，两者之间的成本差距将会越来越小。这也使得Indx系统的目标应用领域扩大至螺杆直径在50mm以上、锁模力为400t以上的中到大型注射设备。Taylor先生表示，一台螺杆长为70mm的注射机若采用感应螺筒加热，以用电价格为10￠/kwh计算，加工商在保持高产的情况下在18个月内就能够收回成本。注射机的产量越高，螺筒越大，所节约的能源就越多。