Il metodo di fusione ad arco è un processo metallurgico elettrotermico che utilizza l'energia elettrica per generare un arco elettrico tra gli elettrodi o tra un elettrodo e il materiale da fondere. Questo metodo è caratterizzato dalla capacità di raggiungere temperature estremamente elevate, in genere fino a 3000℃, sufficienti per fondere una varietà di metalli, compresi quelli reattivi e refrattari.
Principio e funzionamento:
Il processo di fusione ad arco inizia con la conversione di un'alta tensione in una bassa tensione ma con un'alta corrente da parte di un trasformatore, che in genere utilizza un ingresso a 220V o 380V. Il cortocircuito istantaneo dei poli positivo e negativo innesca l'arco, che è un fenomeno di scarica autosostenuta che mantiene una combustione stabile senza la necessità di un'alta tensione continua. L'arco, con temperature che raggiungono quasi i 5000 K, viene utilizzato per fondere l'elettrodo metallico o il materiale.
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Tipi di fusione ad arco:Fusione ad arco sotto vuoto (VAR):
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Questo metodo è condotto in condizioni di assenza di scorie e sotto vuoto. L'elettrodo metallico viene rapidamente fuso dall'arco CC e poi risolidificato in uno stampo di rame raffreddato ad acqua. Questo processo affina il metallo, purificandolo e migliorandone la struttura cristallina e le prestazioni.Fusione ad arco plasma:
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Questa tecnica utilizza gas eccitati elettricamente, come l'elio o l'argon, per fondere i metalli in una camera sigillata in atmosfera inerte. È particolarmente efficace per i metalli reattivi e refrattari e offre miglioramenti significativi delle proprietà delle leghe convenzionali.Fusione ad arco sotto vuoto senza autoconsumo:
Questo metodo utilizza un elettrodo di rame raffreddato ad acqua invece di uno consumabile, contribuendo così al controllo dell'inquinamento industriale. È ampiamente utilizzato per fondere il titanio e le leghe di titanio, eliminando la necessità di elettrodi di pressatura e saldatura.Applicazioni e vantaggi:
La fusione ad arco è utilizzata in diversi processi metallurgici, tra cui la fusione a cuore, il consolidamento dei rottami e la produzione di lingotti, lastre e polveri. I vantaggi della fusione ad arco includono la capacità di fondere metalli ad alto punto di fusione, la produzione di metallo pulito, come fuso, rimuovendo le inclusioni, e il potenziale di riciclaggio dei materiali. Inoltre, il metodo non autoconsumante consente tempi più lunghi di permanenza dell'arco sul materiale, portando a una migliore omogeneizzazione della composizione del lingotto e all'utilizzo di materie prime di dimensioni e forme diverse.
