El proceso VAR (refundición por arco en vacío) para titanio es una técnica especializada utilizada para refinar aleaciones de titanio. Este proceso es esencial para las industrias que requieren materiales de alta calidad, como los sectores biomédico, aeronáutico y aeroespacial.
6 pasos clave para conseguir aleaciones de titanio de alta calidad
1. Fundición en un entorno de vacío
El proceso VAR tiene lugar en un vacío para evitar la contaminación y eliminar las impurezas. Este entorno permite la evaporación de elementos con alta presión de vapor, como plomo, estaño, bismuto, telurio, arsénico y cobre, que no son deseables en las aleaciones de titanio.
2. Formación de gotas y baño de fusión
La punta del electrodo de titanio se calienta mediante un arco de corriente continua (CC), lo que provoca su fusión y la formación de gotas. Estas gotitas llevan inclusiones de óxido de baja densidad y caen a través del vacío a una piscina fundida situada debajo. El movimiento de estas gotitas ayuda a segregar las impurezas hacia el borde de solidificación o la superficie del lingote.
3. Solidificación en un molde refrigerado por agua
El baño de fusión se solidifica en un molde refrigerado por agua. Este rápido enfriamiento ayuda a formar una estructura cristalina uniforme y libre de defectos. El proceso de solidificación se controla para garantizar las mejores propiedades posibles de la aleación de titanio.
4. Procesado VAR múltiple
En el caso del titanio, el proceso VAR suele realizarse varias veces (procesamiento VAR doble o triple). Esta repetición mejora la pureza y homogeneidad del titanio, haciéndolo adecuado para aplicaciones críticas en las que la integridad del material es primordial.
5. Seguimiento y control
En el proceso VAR intervienen complejos mecanismos de transferencia de calor, como la conducción, la radiación, la convección y la advección debida a la fuerza de Lorentz. La supervisión y el control de estos factores son cruciales para mantener una geometría del baño y una velocidad de fusión constantes, lo que repercute directamente en la calidad del lingote de titanio final.
6. Aplicación industrial y optimización
El proceso VAR para el titanio es una tecnología industrial madura, caracterizada por un bajo consumo de energía, una alta velocidad de fusión y una buena reproducibilidad de la calidad. Se somete a modelado matemático y simulación numérica continuos para optimizar las prácticas industriales, garantizando que el proceso cumpla los estrictos requisitos de diversas industrias de alta demanda.
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