Para fundir metal en el vacío, se utiliza un proceso denominado fusión por inducción en vacío (VIM). He aquí una explicación detallada del proceso:
1. Cámara de vacío: El proceso de fusión tiene lugar dentro de una cámara de vacío. Esta cámara es hermética y está diseñada para soportar las condiciones de vacío necesarias para el proceso.
2. 2. Horno de inducción: Dentro de la cámara de vacío hay un horno de inducción. Este horno contiene un crisol revestido de refractario, que es el recipiente donde se funde el metal. El crisol está rodeado por una bobina de inducción. La bobina de inducción es la encargada de generar la inducción electromagnética.
3. Inducción electromagnética: El calentamiento por inducción se utiliza para fundir el metal. Cuando una corriente alterna fluye a través de la bobina de inducción, crea un campo magnético cambiante. Este campo magnético cambiante induce corrientes parásitas dentro del metal conductor. Estas corrientes parásitas generan calor, dando lugar a la fusión del metal.
4. 4. Corrientes de Foucault: Las corrientes de Foucault son corrientes circulantes que fluyen dentro de un conductor cuando se expone a un campo magnético cambiante. En el caso del VIM, las corrientes de Foucault se inducen en el metal que se está fundiendo. Estas corrientes crean efectos de calentamiento, elevando la temperatura del metal hasta que alcanza su punto de fusión.
5. Condiciones de vacío: El uso del vacío es crucial en el VIM porque ciertos metales y aleaciones tienen afinidad por el oxígeno, el nitrógeno y el hidrógeno. Fundir estos metales en presencia de aire provocaría reacciones no deseadas e impurezas. Al crear un vacío, el metal puede fundirse sin ningún contacto con estos gases, lo que garantiza una fusión limpia y pura.
6. Metales adecuados para VIM: La fusión por inducción en vacío es adecuada para fundir metales y aleaciones que se combinan fácilmente con oxígeno, nitrógeno e hidrógeno. Algunos ejemplos de metales que pueden fundirse utilizando VIM incluyen superaleaciones, aluminio, acero inoxidable, níquel y cobalto.
7. Proceso de fusión: El proceso de fusión comienza añadiendo los materiales metálicos al crisol revestido de material refractario. El horno de inducción genera el calor necesario mediante inducción electromagnética. El metal se calienta hasta que alcanza su punto de fusión y se funde.
8. Fundición y colada: Una vez fundido el metal, puede moldearse con la forma deseada o utilizarse para su transformación posterior. Todas las operaciones de fundición y colado se llevan a cabo a bajas presiones dentro de la cámara de vacío. Esto permite un control preciso de la química de la aleación y garantiza que el material metálico final cumpla las especificaciones requeridas.
9. 9. Control y ajuste de la temperatura: Durante el proceso de fundición, es posible controlar y ajustar la temperatura de la composición del material en tiempo real. Esto ayuda a garantizar que el material metálico final se ajusta a los requisitos deseados del proceso.
En general, la fusión por inducción en vacío es un proceso especializado que utiliza la inducción electromagnética en condiciones de vacío para fundir metales y aleaciones. Ofrece un control preciso del proceso de fusión, elimina las impurezas de los gases y permite producir materiales metálicos de alta calidad.
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