A fusão por indução no vácuo (VIM) é utilizada principalmente para o processamento de ligas especializadas e exóticas, particularmente as utilizadas em indústrias de alta tecnologia, como os sectores aeroespacial e nuclear. Este método envolve a fusão de metais sob condições de vácuo utilizando indução electromagnética, o que ajuda a refinar metais e ligas de elevada pureza, a preparar eléctrodos para refusão e a fundir componentes críticos como os utilizados em motores de aviões.
Explicação pormenorizada:
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Objetivo e aplicação:
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A fusão por indução a vácuo foi originalmente desenvolvida para materiais como as superligas, que são essenciais em aplicações de alto desempenho devido à sua força e resistência a temperaturas e ambientes extremos. O processo também é aplicável a aços inoxidáveis e outros metais que requerem elevada pureza ou que são sensíveis a contaminantes atmosféricos como o oxigénio, o azoto e o hidrogénio.Descrição do processo:
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O processo VIM envolve a colocação do metal ou da liga num cadinho dentro de uma câmara de vácuo. Uma bobina de indução que transporta uma corrente alternada é utilizada para gerar um campo magnético. Este campo induz correntes eléctricas de Foucault no metal, que por sua vez geram calor através da resistência, levando à fusão do metal. O ambiente de vácuo evita a oxidação e outras reacções químicas que poderiam degradar a qualidade do metal.
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Evolução histórica:
- O conceito de fusão por indução em vácuo foi patenteado pela primeira vez na Alemanha, em 1918, por Heraeus Vacuumschmelze e Dr. Wilhelm Rohn. O primeiro protótipo foi desenvolvido nos Estados Unidos por Edwin Fitch Northrup em 1920. A tecnologia evoluiu com a introdução de fornos de média frequência em Inglaterra e na Suécia em 1927, aumentando a sua eficiência e aplicabilidade.
- Utilizações específicas:Refinação de metais e ligas de alta pureza:
- O VIM é crucial para produzir metais e ligas com o mínimo de impurezas, essenciais para aplicações críticas como semicondutores e implantes médicos.Eléctrodos para refusão:
- Os eléctrodos de alta qualidade utilizados em processos como a refusão por electroescória (ESR) e a refusão por arco a vácuo (VAR) são preparados utilizando VIM.Vareta de liga principal para fundição por cera perdida:
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O VIM é utilizado para criar ligas que servem como material de base para processos de fundição complexos.Fundição de componentes de motores de aeronaves:
A indústria aeroespacial confia no VIM para fundir componentes que devem resistir a condições extremas, garantindo durabilidade e desempenho.
Equipamentos e condições:
