Um forno VAR (Vacuum Arc Remelting) funciona através da refusão contínua de um elétrodo consumível utilizando um arco sob condições de vácuo, que é controlado por sistemas informáticos avançados para garantir parâmetros de processo precisos e uma produção de metal de alta qualidade.
Resumo do processo:
O forno VAR utiliza uma fonte de energia de corrente contínua (CC) para criar um arco entre um elétrodo consumível e uma placa de base dentro de um molde de cobre arrefecido a água. Este arco gera um calor intenso, derretendo a ponta do elétrodo e formando um novo lingote no molde. O processo ocorre sob alto vácuo, o que auxilia na remoção de gases e impurezas, levando a um lingote de alta pureza.
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Explicação detalhada:
- Formação do elétrodo e do arco:
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O processo começa com um elétrodo consumível, que é o material a ser refundido. É aplicada uma corrente contínua para criar um arco entre este elétrodo e a placa de base de um molde de cobre. O molde é rodeado por uma camisa de água para arrefecer e solidificar o metal fundido à medida que forma o lingote.
- Ambiente de vácuo:
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Todo o processo decorre sob alto vácuo. Este ambiente de vácuo é crucial, uma vez que evita a contaminação por gases atmosféricos e facilita a remoção de gases dissolvidos e impurezas do metal. Isto leva a uma melhoria significativa da pureza e limpeza do metal.
- Controlo informático e automatização:
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Os fornos VAR modernos são altamente automatizados, utilizando sistemas informáticos para controlar vários parâmetros, como a taxa de refusão, a abertura do arco e o peso do elétrodo. Estes sistemas asseguram um controlo preciso do processo, melhorando a reprodutibilidade e a qualidade dos lingotes produzidos. Um PC de interface com o operador (OIP) serve como controlo principal, permitindo aos operadores monitorizar e ajustar o processo conforme necessário.
- Vantagens do VAR:
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O processo VAR oferece várias vantagens, incluindo a remoção de gases dissolvidos, como o hidrogénio e o azoto, a redução de elementos vestigiais com elevada pressão de vapor e a melhoria da limpeza do óxido. Ele também permite a solidificação direcional do lingote de baixo para cima, o que ajuda a evitar a macro-segregação e reduz a micro-segregação. Além disso, o VAR requer o menor consumo de energia entre todos os processos de refusão e é completamente livre de cerâmica.
- Qualidade e Reprodutibilidade:
As melhorias contínuas no design e controlo dos fornos VAR, particularmente no controlo e regulação por computador, levaram a uma melhor qualidade e reprodutibilidade das propriedades metalúrgicas dos produtos. Este controlo rigoroso de todos os parâmetros de refusão garante a produção de lingotes homogéneos, sem segregação macro e com uma estrutura de solidificação controlada.
Em conclusão, o forno VAR é um sistema sofisticado que utiliza a tecnologia de vácuo e a automatização informática para produzir lingotes de metal puro de alta qualidade com um controlo preciso do processo de solidificação. Esta tecnologia é essencial para cumprir as rigorosas especificações de qualidade do material em várias indústrias.
