O método de indução no vácuo, especificamente conhecido como fusão por indução no vácuo (VIM), é um processo que utiliza correntes eléctricas num ambiente de vácuo para fundir metais.
Este método foi inicialmente desenvolvido em 1920 e baseia-se na indução electromagnética para gerar correntes de Foucault no metal, que por sua vez produzem calor para fundir o metal.
O VIM é particularmente útil em indústrias como a aeroespacial e a nuclear, onde o controlo preciso da pureza e composição do metal é crucial.
6 pontos-chave explicados
1. Princípio da Indução Electromagnética
O mecanismo central por detrás do VIM é a indução electromagnética.
Este princípio estabelece que um campo magnético variável pode induzir uma corrente eléctrica num condutor.
No contexto do VIM, um campo magnético é variado em torno de um metal, o que induz correntes parasitas dentro do metal.
2. Correntes parasitas e aquecimento
As correntes de Foucault são circuitos de corrente eléctrica induzidos nos condutores por um campo magnético variável.
Estas correntes, devido ao seu movimento no interior do metal, geram calor através da resistência.
Este calor é suficiente para fundir o metal, permitindo a sua fundição ou processamento posterior.
3. Ambiente de vácuo
O processo é conduzido em vácuo para eliminar quaisquer potenciais contaminantes do ar, garantindo uma elevada pureza do metal fundido.
O vácuo também ajuda a controlar a oxidação e outras reacções químicas que podem ocorrer a altas temperaturas.
4. Procedimento
Numa configuração típica de VIM, um forno de indução sem núcleo é colocado dentro de uma câmara de vácuo.
O forno gera um campo magnético que induz correntes de Foucault no metal colocado no seu interior.
À medida que o metal aquece e funde, o ambiente de vácuo assegura que os processos de fusão e fundição ocorrem em condições controladas, permitindo uma química precisa da liga.
5. Desenvolvimento histórico
O conceito de fusão a vácuo foi patenteado pela primeira vez na Alemanha, em 1918, por Heraeus Vacuumschmelze e Dr. Wilhelm Rohn.
O primeiro protótipo de um forno de indução de vácuo foi construído por Edwin Fitch Northrup nos Estados Unidos em 1920.
A tecnologia evoluiu com a introdução de fornos de média frequência em Inglaterra e na Suécia em 1927.
6. Aplicações
O VIM é amplamente utilizado nas indústrias que requerem metais de elevada pureza, como é o caso dos sectores aeroespacial e nuclear.
A capacidade de fundir metais em condições controladas permite a produção de ligas com propriedades específicas, cruciais para aplicações de elevado desempenho.
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