La fusione a induzione sotto vuoto (VIM) è utilizzata principalmente per la lavorazione di leghe specializzate ed esotiche, in particolare quelle utilizzate in industrie ad alta tecnologia come quelle aerospaziali e nucleari. Questo metodo prevede la fusione dei metalli sotto vuoto mediante induzione elettromagnetica, che aiuta a raffinare metalli e leghe di elevata purezza, a preparare elettrodi per la rifusione e a fondere componenti critici come quelli utilizzati nei motori degli aerei.
Spiegazione dettagliata:
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Scopo e applicazione:
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La fusione a induzione sottovuoto è stata originariamente sviluppata per materiali come le superleghe, che sono fondamentali in applicazioni ad alte prestazioni grazie alla loro forza e resistenza a temperature e ambienti estremi. Il processo è applicabile anche agli acciai inossidabili e ad altri metalli che richiedono un'elevata purezza o sono sensibili ai contaminanti atmosferici come ossigeno, azoto e idrogeno.Descrizione del processo:
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Il processo VIM consiste nel collocare il metallo o la lega in un crogiolo all'interno di una camera a vuoto. Una bobina di induzione a corrente alternata viene utilizzata per generare un campo magnetico. Questo campo induce correnti elettriche parassite nel metallo, che a loro volta generano calore attraverso la resistenza, portando alla fusione del metallo. L'ambiente sotto vuoto impedisce l'ossidazione e altre reazioni chimiche che potrebbero degradare la qualità del metallo.
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Sviluppo storico:
- Il concetto di fusione a induzione sotto vuoto è stato brevettato per la prima volta in Germania nel 1918 da Heraeus Vacuumschmelze e dal Dr. Wilhelm Rohn. Il primo prototipo fu sviluppato negli Stati Uniti da Edwin Fitch Northrup nel 1920. La tecnologia si è evoluta con l'introduzione di forni a media frequenza in Inghilterra e Svezia nel 1927, migliorando la sua efficienza e applicabilità.
- Usi specifici:Raffinazione di metalli e leghe di elevata purezza:
- La VIM è fondamentale per produrre metalli e leghe con impurità minime, essenziali per applicazioni critiche come i semiconduttori e gli impianti medici.Elettrodi per rifusione:
- Gli elettrodi di alta qualità utilizzati in processi come la rifusione a scoria elettrolitica (ESR) e la rifusione ad arco sotto vuoto (VAR) sono preparati con il VIM.Stick di leghe master per la microfusione:
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Il VIM viene utilizzato per creare leghe che servono come materiale di base per processi di fusione complessi.Fusione di componenti di motori aeronautici:
L'industria aerospaziale si affida al VIM per la fusione di componenti che devono resistere a condizioni estreme, garantendo durata e prestazioni.
Attrezzature e condizioni:
