Il principio della fusione a induzione sotto vuoto (VIM) prevede l'uso dell'induzione elettromagnetica per fondere i metalli sotto vuoto. Questo metodo è particolarmente efficace per la lavorazione di metalli reattivi e leghe speciali che richiedono un ambiente controllato per evitare contaminazioni e ottenere composizioni chimiche precise.
Sintesi del principio:
La fusione a induzione sotto vuoto funziona secondo il principio dell'induzione di correnti parassite elettriche nel metallo da fondere. Ciò si ottiene utilizzando una bobina di induzione che trasporta una corrente alternata. Il campo magnetico generato da questa corrente penetra attraverso un mezzo non conduttore (come i materiali refrattari) e induce una tensione nel metallo, portando alla formazione di correnti parassite. Queste correnti generano calore, che fonde il metallo. L'intero processo è condotto sotto vuoto per eliminare gas ed elementi volatili, garantendo un'elevata purezza e un controllo preciso della composizione chimica del metallo.
-
Spiegazione dettagliata:
- Riscaldamento a induzione:
-
Il meccanismo centrale del VIM è il riscaldamento a induzione, che utilizza un campo magnetico per indurre calore nei materiali conduttivi. La bobina di induzione, che è un elettromagnete, genera un campo magnetico che cambia rapidamente quando viene attraversata da una corrente alternata. Questo campo penetra nel metallo e induce correnti parassite al suo interno.
- Correnti parassite e riscaldamento:
-
Le correnti parassite indotte nel metallo sono anelli di corrente elettrica generati in risposta al cambiamento del campo magnetico. Queste correnti scorrono nel metallo e incontrano una resistenza che provoca il riscaldamento del metallo per effetto Joule. Questo riscaldamento è localizzato e può essere molto intenso, portando alla fusione del metallo.
- Ambiente sotto vuoto:
-
L'ambiente sotto vuoto in cui si svolge la VIM ha molteplici funzioni. In primo luogo, elimina la presenza di gas che potrebbero reagire con il metallo o causarne l'ossidazione. Questo è fondamentale per i metalli reattivi come il titanio e l'alluminio. In secondo luogo, il vuoto consente un controllo preciso sulla composizione chimica della fusione, impedendo la fuoriuscita di elementi volatili e garantendo che il metallo rimanga incontaminato.
- Controllo e precisione:
Il VIM offre un controllo eccezionale sul processo di fusione. Le condizioni di vuoto, unite alla possibilità di controllare in modo indipendente la pressione, la temperatura e l'agitazione, consentono di sviluppare pratiche di fusione su misura per le composizioni specifiche delle leghe e le proprietà desiderate. Questo livello di controllo è essenziale per la produzione di leghe specializzate di alta qualità, utilizzate in applicazioni critiche come l'industria aerospaziale e nucleare.Correttezza e revisione:
