O princípio da fusão por indução em vácuo (VIM) envolve a utilização de indução electromagnética para fundir metais em condições de vácuo. Este método é particularmente eficaz para o processamento de metais reactivos e ligas especiais que requerem um ambiente controlado para evitar a contaminação e obter composições químicas precisas.
Resumo do princípio:
A fusão por indução em vácuo funciona com base no princípio da indução de correntes eléctricas de Foucault no metal a fundir. Isto é conseguido através da utilização de uma bobina de indução que transporta uma corrente alternada. O campo magnético gerado por esta corrente penetra através de um meio não condutor (como materiais refractários) e induz uma tensão no metal, levando à formação de correntes de Foucault. Estas correntes geram calor, que funde o metal. Todo o processo é conduzido no vácuo para eliminar gases e elementos voláteis, garantindo uma elevada pureza e um controlo preciso da composição química do metal.
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Explicação pormenorizada:
- Aquecimento por indução:
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O mecanismo central do VIM é o aquecimento por indução, que utiliza um campo magnético para induzir calor em materiais condutores. A bobina de indução, que é um eletroíman, gera um campo magnético que muda rapidamente quando uma corrente alternada passa por ela. Este campo penetra no metal e induz correntes de Foucault dentro dele.
- Correntes parasitas e aquecimento:
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As correntes de Foucault induzidas no metal são loops de corrente eléctrica que são gerados em resposta à alteração do campo magnético. Estas correntes fluem no metal e encontram resistência, o que faz com que o metal aqueça devido ao efeito de aquecimento Joule. Este aquecimento é localizado e pode ser muito intenso, levando à fusão do metal.
- Ambiente de vácuo:
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O ambiente de vácuo no qual o VIM é realizado tem vários objectivos. Em primeiro lugar, elimina a presença de gases que poderiam reagir com o metal ou causar oxidação. Isto é crucial para metais reactivos como o titânio e o alumínio. Em segundo lugar, o vácuo permite um controlo preciso da composição química da fusão, impedindo a fuga de elementos voláteis e assegurando que o metal não é contaminado.
- Controlo e precisão:
O VIM proporciona um controlo excecional sobre o processo de fusão. As condições de vácuo, juntamente com a capacidade de controlar independentemente a pressão, a temperatura e a agitação, permitem o desenvolvimento de práticas de fusão adaptadas a composições de ligas específicas e às propriedades desejadas. Este nível de controlo é essencial para a produção de ligas especializadas de alta qualidade, utilizadas em aplicações críticas como as indústrias aeroespacial e nuclear.Correção e revisão:
