La principal diferencia entre la refundición por arco en vacío (VAR) y la refundición por electroescoria (ESR) radica en el método de fusión y las condiciones en las que se produce. El VAR es un proceso que se realiza en condiciones de vacío utilizando un arco eléctrico de corriente continua para refundir un electrodo consumible, lo que da como resultado materiales de gran homogeneidad y limpieza, adecuados para aplicaciones críticas como la ingeniería aeroespacial y médica. Por el contrario, la ESR implica la fusión a través de una escoria conductora, que no está en condiciones de vacío, y se suele utilizar para mejorar la calidad de aceros y aleaciones eliminando impurezas y refinando la microestructura.
Proceso VAR:
- Condiciones de vacío: El proceso VAR funciona en vacío, normalmente a presiones que oscilan entre 0,001 y 0,1 mmHg (0,1 y 13,3 Pa), lo que ayuda a evitar la oxidación y otras contaminaciones atmosféricas.
- Fusión por arco: El proceso utiliza un arco eléctrico de corriente continua para fundir el electrodo consumible. El arco se genera entre el electrodo y el baño de metal fundido en un crisol de cobre refrigerado por agua. Este arco proporciona una fuente de energía altamente concentrada, que garantiza un control preciso del proceso de fusión.
- Solidificación del material: La solidificación del material en VAR se produce de forma continua desde abajo hacia arriba, lo que da lugar a una estructura muy sólida y homogénea. Este proceso controlado de solidificación aumenta las propiedades metalúrgicas del material, mejorando su resistencia a la fatiga y a la fractura.
Proceso ESR:
- Condiciones sin vacío: A diferencia del VAR, la ESR se lleva a cabo en condiciones atmosféricas normales. La fusión se produce a través de una capa de escoria conductora que cubre el electrodo y la lingotera.
- Fusión de la escoria: En la ESR, el electrodo se funde por el calor generado por la resistencia de la escoria conductora a la corriente eléctrica. Este proceso es eficaz para eliminar impurezas y refinar la microestructura del metal, pero no ofrece el mismo nivel de limpieza y homogeneidad que la VAR.
- Solidificación del material: La solidificación en ESR también se controla, pero se produce en condiciones térmicas diferentes, lo que puede afectar a las propiedades finales del material.
Aplicaciones y calidad del material:
- La VAR es especialmente adecuada para materiales que requieren altos niveles de limpieza y homogeneidad, como los utilizados en las industrias aeroespacial, médica y nuclear. El entorno de vacío y el control preciso del proceso de fusión por arco garantizan que el producto final cumpla estrictos requisitos de calidad.
- La ESR, aunque también es capaz de producir materiales de alta calidad, se utiliza más comúnmente para mejorar la calidad de aceros y aleaciones utilizados en aplicaciones menos críticas en las que el coste adicional y la complejidad del VAR no están justificados.
En resumen, la elección entre VAR y ESR depende de los requisitos específicos del material, ofreciendo el VAR una limpieza y homogeneidad superiores en condiciones de vacío, y la ESR un refinamiento y eliminación de impurezas eficaces en condiciones atmosféricas normales.
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