Per fondere il metallo nel vuoto si utilizza un processo chiamato Vacuum Induction Melting (VIM). Ecco una spiegazione dettagliata del processo:
1. Camera a vuoto: Il processo di fusione avviene all'interno di una camera a vuoto. Questa camera è a tenuta d'aria e progettata per resistere alle condizioni di vuoto richieste per la lavorazione.
2. Forno a induzione: all'interno della camera a vuoto si trova un forno a induzione. Questo forno contiene un crogiolo rivestito di refrattario, che è il contenitore in cui viene fuso il metallo. Il crogiolo è racchiuso da una bobina di induzione. La bobina di induzione è responsabile della generazione dell'induzione elettromagnetica.
3. Induzione elettromagnetica: Il riscaldamento a induzione viene utilizzato per fondere il metallo. Quando una corrente alternata attraversa la bobina di induzione, crea un campo magnetico variabile. Questo campo magnetico variabile induce correnti parassite all'interno del metallo conduttore. Queste correnti parassite generano calore e portano alla fusione del metallo.
4. Correnti parassite: Le correnti parassite sono correnti circolanti che scorrono all'interno di un conduttore quando è esposto a un campo magnetico variabile. Nel caso della VIM, le correnti parassite sono indotte nel metallo da fondere. Queste correnti creano effetti di riscaldamento, aumentando la temperatura del metallo fino a raggiungere il suo punto di fusione.
5. Condizioni di vuoto: L'uso del vuoto è fondamentale nella VIM perché alcuni metalli e leghe hanno un'affinità con ossigeno, azoto e idrogeno. La fusione di questi metalli in presenza di aria provocherebbe reazioni indesiderate e impurità. Creando il vuoto, il metallo può essere fuso senza alcun contatto con questi gas, garantendo una fusione pulita e pura.
6. Metalli adatti alla VIM: la fusione a induzione sotto vuoto è adatta alla fusione di metalli e leghe che si combinano facilmente con ossigeno, azoto e idrogeno. Alcuni esempi di metalli che possono essere fusi con la VIM sono le superleghe, l'alluminio, l'acciaio inossidabile, il nichel e il cobalto.
7. Processo di fusione: Il processo di fusione inizia aggiungendo i materiali metallici al crogiolo rivestito di refrattario. Il forno a induzione genera il calore necessario attraverso l'induzione elettromagnetica. Il metallo viene riscaldato finché non raggiunge il punto di fusione e diventa fuso.
8. Fusione e colata: Una volta fuso, il metallo può essere fuso nella forma desiderata o utilizzato per ulteriori lavorazioni. L'intera operazione di fusione e colata viene eseguita a basse pressioni all'interno della camera a vuoto. Ciò consente un controllo preciso della chimica della lega e garantisce che il materiale metallico finale soddisfi le specifiche richieste.
9. Monitoraggio e regolazione della temperatura: Durante il processo di fusione, è possibile monitorare la temperatura in tempo reale e regolare la composizione del materiale. Ciò contribuisce a garantire che il materiale metallico finale sia in linea con i requisiti di processo desiderati.
In generale, la fusione a induzione sotto vuoto è un processo specializzato che utilizza l'induzione elettromagnetica in condizioni di vuoto per fondere metalli e leghe. Offre un controllo preciso del processo di fusione, elimina le impurità dei gas e consente di produrre materiali metallici di alta qualità.
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