Os fornos de fusão por indução em vácuo (VIM) são concebidos para fundir metal em ambiente de vácuo utilizando indução electromagnética.
Como é que um forno VIM funciona? 5 passos principais explicados
1. Os componentes do núcleo
O núcleo de um forno VIM é um cadinho, normalmente revestido com material refratário.
Este cadinho é rodeado por uma bobina de indução.
Toda a configuração está alojada numa câmara de vácuo.
2. Mecanismo de aquecimento
O processo de aquecimento começa com a passagem de uma corrente eléctrica através da bobina de indução.
A bobina é feita de tubos de cobre de grau CE de alta pureza, que são arrefecidos com água para gerir o calor.
A corrente na bobina gera um campo magnético que induz correntes de Foucault na carga metálica no interior do cadinho.
Estas correntes de Foucault geram calor através da resistência, aquecendo efetivamente a carga metálica.
3. Fusão e refinação
Quando a carga metálica atinge o seu ponto de fusão, torna-se fundida.
O campo magnético criado pela bobina de indução ajuda a agitar o metal líquido, promovendo a uniformidade da liga e da temperatura.
O ambiente de vácuo é crucial para a remoção de impurezas através de reacções químicas, dissociação, flotação e volatilização.
Este processo refina o metal para atingir a composição química desejada.
4. Controlo e regulação
A frequência da corrente alternada fornecida à bobina de indução é ajustada com base no tamanho e na forma da carga metálica, bem como no seu estado (sólido ou líquido).
Este controlo preciso assegura o aquecimento e a fusão eficazes da carga.
Podem ser adicionadas cargas adicionais ao cadinho para atingir o volume desejado de metal fundido.
A química da fusão é continuamente monitorizada e ajustada sob condições de vácuo até que os requisitos exactos sejam satisfeitos.
5. Aplicações e vantagens
Os fornos VIM são particularmente úteis para fundir metais e ligas que requerem elevada pureza, tais como os utilizados em aplicações aeroespaciais e nucleares.
O ambiente de vácuo evita a oxidação e outras reacções químicas indesejadas, garantindo a qualidade do metal fundido.
O processo VIM pode ser adaptado a necessidades específicas, como o forno de desgaseificação por indução de vácuo (VID), que se concentra na preservação do calor e na desgaseificação num ambiente de vácuo, aumentando ainda mais a pureza e a qualidade do metal.
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