עקרון ריתוך של צינור פלדה מרותך בתדירות גבוהה: אפקט סינרגטי של אפקט העור ואפקט הקרבה
עקרון הריתוך של צינור פלדה מרותך בתדירות גבוהה מבוסס בעיקר על אפקט העור והשפעת הקרבה של זרם בתדר גבוה. אפקט העור פירושו שכאשר זרם בתדר גבוה עובר דרך מוליך מתכת, עקב אינדוקציה אלקטרומגנטית, צפיפות הזרם מתרכזת בעיקר על פני המוליך, בעוד שצפיפות הזרם בתוך המוליך קטנה. אפקט זה מאפשר לאנרגיה חשמלית בתדר גבוה להתרכז על פני הריתוך, ובכך לחמם במהירות את אזור הריתוך. עוצמת אפקט העור עומדת ביחס ישר לתדר הנוכחי. ככל שהתדר גבוה יותר, כך ריכוז הזרם על פני המוליך גבוה יותר. לכן, ריתוך בתדר גבוה משתמש בדרך כלל בזרם עם תדר מעל 300kHz כדי להשיג חימום יעיל של אזור הריתוך.
משמעות אפקט הקרבה היא שכאשר זרם בתדר גבוה זורם הפוך בשני מוליכים סמוכים, עקב אינטראקציה של שדות מגנטיים, הזרם יתרכז בזרימת הקצוות של שני מוליכים סמוכים. אפקט זה יכול לשלוט עוד יותר על מסלול הזרימה של זרם בתדר גבוה, מה שהופך אותו למרוכז יותר באזור הריתוך, ובכך לשפר את יעילות ואיכות הריתוך. בתהליך של ריתוך בתדר גבוה, אפקט הקרבה מועיל להפחתת אובדן אנרגיה, להבטיח קלט חום מספיק באזור הריתוך, ולממש חימום מהיר ואחיד.
בתהליך של ריתוך בתדר גבוה, זרם בתדר גבוה מוכנס לחומר העבודה דרך סליל האינדוקציה או אלקטרודת המגע, אשר מייצר חום להמסה מקומית של המתכת. סליל אינדוקציה הוא מכשיר הממיר זרם בתדר גבוה לאנרגיית אינדוקציה אלקטרומגנטית. הוא יוצר שדה מגנטי לסירוגין סביב חומר העבודה, גורם לזרם מערבולת בתוך חומר העבודה, ובכך מחמם את המתכת. אלקטרודת המגע נמצאת במגע ישיר עם חומר העבודה, מכניסה זרם בתדר גבוה לחומר העבודה ומחממת את המתכת באמצעות ההשפעה התרמית של ההתנגדות. לשתי השיטות יש יתרונות וחסרונות משלהן. ריתוך אינדוקציה מתאים לחלקי עבודה עבים יותר ואילו ריתוך מגע מתאים לחלקי עבודה דקים יותר.
לאחר מכן, על ידי הפעלת לחץ, המתכת המותכת מתקררת ליצירת מפרק מרותך יציב. בתהליך הריתוך, ללחץ ולזמן היישום יש השפעה חשובה על איכות הריתוך. לחץ תקין יכול להבטיח שהמתכת המותכת זורמת ומתמזגת במלואה ליצירת ריתוך צפוף, בעוד שלחץ מוגזם עלול להוביל לעיוות ריתוך או לפגמים. לריתוך בתדר גבוה יש את היתרונות של מהירות חימום מהירה, אזור מושפע חום קטן ואיכות ריתוך גבוהה. המאפיינים המכניים וביצועי האיטום של הריתוך מצוינים, שיכולים לעמוד בדרישות של פרויקטים שונים לביצועי צינור.
