La fusión por arco en vacío, concretamente la refundición por arco en vacío (VAR), es un proceso de fusión secundario utilizado principalmente para producir aleaciones metálicas de alta calidad. Este proceso es especialmente importante para aplicaciones críticas en industrias como la aeroespacial, la energética y la nuclear.
¿Cómo funciona la fusión por arco en vacío? 4 pasos clave para obtener aleaciones metálicas de alta calidad
1. Configuración y fusión inicial
El proceso VAR comienza con un electrodo consumible cilíndrico. Este electrodo se fabrica normalmente a partir de una aleación metálica que se ha fundido previamente. El electrodo se coloca en una cámara de vacío sobre un crisol de cobre refrigerado por agua. El crisol está diseñado para tener un diámetro mayor que el electrodo para controlar el arco. En el fondo del crisol se coloca una pequeña cantidad de la misma aleación que se va a refundir.
2. Formación del arco y fusión
Se establece un arco eléctrico de corriente continua entre el electrodo y el metal del crisol. Este arco puede alcanzar temperaturas cercanas a los 5000K, fundiendo rápidamente la parte inferior del electrodo. Las gotas de metal fundido caen a través del arco y dentro del crisol, formando un baño de fusión.
3. Solidificación controlada
A medida que el metal sigue fundiéndose y goteando en el crisol, experimenta un rápido enfriamiento debido a las paredes enfriadas por agua del crisol, lo que conduce a la solidificación. El proceso de solidificación se controla minuciosamente para garantizar la formación de un lingote homogéneo y refinado. La velocidad de enfriamiento, la distancia entre el electrodo y el crisol y la corriente utilizada son parámetros críticos que afectan a la calidad del producto final.
4. Purificación y refinamiento
El entorno de vacío y las altas temperaturas del proceso VAR favorecen la eliminación de impurezas y el refinamiento de la estructura cristalina del metal. Esto es especialmente importante para metales reactivos como el titanio y el circonio, que pueden purificarse sin contacto con materiales refractarios, y para aceros y superaleaciones, donde mejora la limpieza de las inclusiones.
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