A refusão por arco em vácuo (VAR) é um processo de fusão secundária utilizado principalmente para produzir ligas metálicas de alta qualidade para aplicações críticas em indústrias como a aeroespacial, a energia e a nuclear. O processo envolve a refusão de um elétrodo de metal em condições de vácuo, utilizando um arco elétrico como fonte de calor.
Detalhes do processo:
-
Ambiente de vácuo: O processo VAR ocorre em vácuo, o que elimina a contaminação do metal por gases atmosféricos e reduz a presença de impurezas nocivas como o hidrogénio, o chumbo, o bismuto e a prata. Este ambiente de vácuo também ajuda na remoção de impurezas voláteis e aumenta a pureza do metal.
-
Aquecimento por arco elétrico: É gerado um arco elétrico entre o elétrodo (que é o metal a ser refundido) e um cadinho de cobre arrefecido a água. O calor intenso do arco derrete a parte inferior do elétrodo, fazendo-o escorrer para o cadinho, formando uma poça de fusão.
-
Solidificação: À medida que o metal fundido se acumula no cadinho, sofre um arrefecimento e solidificação rápidos, formando um lingote cilíndrico. A taxa controlada de solidificação ajuda a obter uma estrutura mais homogénea e reduz a presença de inclusões e outros defeitos.
-
Aplicações: A VAR é particularmente útil para metais reactivos como o titânio e o zircónio, que podem ser purificados sem contacto com refractários de fundição. Também é utilizado para aços e superligas, onde melhora significativamente a limpeza do metal.
-
Produção de lingotes: Os lingotes produzidos através da VAR podem pesar várias toneladas e são utilizados em aplicações de alto valor onde a pureza e homogeneidade do material são cruciais.
Importância:
A VAR é essencial em situações em que a limpeza e a homogeneidade dos metais são críticas. Não só purifica o metal, como também melhora as suas propriedades mecânicas, tornando-o adequado para ambientes de alta tensão e alta temperatura. O processo é continuamente optimizado através de modelação matemática e simulações numéricas para melhorar as práticas industriais e garantir a mais elevada qualidade de produção de metal.
