El método de fusión por arco es un proceso metalúrgico electrotérmico que utiliza energía eléctrica para generar un arco eléctrico entre electrodos o entre un electrodo y el material que se desea fundir.
Este método se caracteriza por su capacidad para alcanzar temperaturas extremadamente altas, normalmente de hasta 3000℃, lo que es suficiente para fundir una gran variedad de metales, incluidos los reactivos y refractarios.
1. Principio y funcionamiento
El proceso de fusión por arco comienza con la conversión de un alto voltaje en un bajo voltaje pero alta corriente por un transformador, normalmente utilizando 220V o 380V de entrada.
El cortocircuito instantáneo de los polos positivo y negativo desencadena el arco, que es un fenómeno de descarga autosostenida que mantiene estable la combustión sin necesidad de alta tensión continua.
Este arco, con temperaturas que alcanzan casi los 5000K, se utiliza para fundir el electrodo metálico o el material.
2. Tipos de fusión por arco
2.1 Refusión por arco en vacío (VAR)
Este método se lleva a cabo en condiciones de vacío y sin escoria.
El electrodo metálico es fundido rápidamente por el arco de corriente continua y luego se vuelve a solidificar en un molde de cobre refrigerado por agua.
Este proceso refina el metal, purificándolo y mejorando su estructura cristalina y su rendimiento.
2.2 Fusión por arco de plasma
Esta técnica utiliza gas excitado eléctricamente, como helio o argón, para fundir metales en una cámara sellada bajo una atmósfera inerte.
Es especialmente eficaz para metales reactivos y refractarios y ofrece mejoras significativas en las propiedades de las aleaciones convencionales.
2.3 Fusión por arco en vacío sin autoconsumo
Este método utiliza un electrodo de cobre refrigerado por agua en lugar de uno consumible, lo que contribuye al control de la contaminación industrial.
Se utiliza ampliamente para fundir titanio y aleaciones de titanio, eliminando la necesidad de electrodos de prensado y soldadura.
3. Aplicaciones y ventajas
La fusión por arco se utiliza en diversos procesos metalúrgicos, como la fusión en horno, la consolidación de chatarra y la producción de lingotes, planchones y polvos.
Las ventajas de la fusión por arco incluyen la capacidad de fundir metales de alto punto de fusión, la producción de metal fundido limpio mediante la eliminación de inclusiones y la posibilidad de reciclar materiales.
Además, el método de no autoconsumo permite tiempos de permanencia del arco más largos en el material, lo que conduce a una mejor homogeneización de la composición del lingote y al uso de materias primas de diferentes tamaños y formas.
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