Vacuum Arc Melting Furnace
Forno de Arco a Vácuo de Eletrodo Não Consumível para Fusão de Metais Refratários e Pesquisa de Materiais Amorfos Volumosos
Número do item: TU-DH09
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Visão Geral do Produto
Este sistema é um forno de fusão a arco a vácuo de eletrodo não consumível projetado para processamento de alta temperatura de materiais avançados sob condições inertes ou de alto vácuo. Ele fornece temperaturas de plasma de arco superiores a 3500°C, permitindo a fusão de metais refratários notoriamente difíceis de processar. Com seu cadinho multestação integrado, fundição por sucção e capacidades de vácuo, ele fornece uma plataforma completa para pesquisa metalúrgica e produção em pequenos lotes.
Os principais casos de uso incluem universidades, institutos de ciência dos materiais e centros de P&D industriais que desenvolvem novas ligas, materiais amorfos e metais de alta pureza. As aplicações típicas variam desde a síntese de ligas de alta entropia até a preparação de amostras de tração por fundição por sucção. A configuração flexível do forno suporta uma ampla gama de formas de amostra — pós, aparas, fios, grânulos — e permite iteração rápida, tornando-o uma ferramenta indispensável para a inovação de materiais avançados.
Projetado para confiabilidade, este forno apresenta componentes resfriados a água de uso pesado, vedação de vácuo de grau industrial e um sistema de controle de CLP de precisão. Seu design de porta lateral simplifica o carregamento e descarregamento, enquanto a grande janela de observação fornece monitoramento em tempo real. Cada aspecto é endurecido para desempenho consistente em ambientes laboratoriais exigentes, garantindo resultados reproduzíveis corrida após corrida.
Principais Recursos
- Plasma de Arco de Ultra-Alta Temperatura: O eletrodo de tungstênio gera um arco com temperaturas superiores a 3500°C, suficiente para fundir virtualmente qualquer metal. Esta capacidade o torna ideal para metais refratários como tungstênio, tântalo e molibdênio, bem como cerâmicas de ultra-alta temperatura.
- Janela de Observação de Grande Diâmetro: Um visor de área ampla permite visualização clara e em tempo real do banho de fusão, posição do eletrodo e estado da amostra durante a operação. Isso melhora o controle do processo e a segurança, permitindo que os operadores ajustem os parâmetros em tempo real.
- Cadinho Multiposicionado com Inversão e Agitação: O forno inclui de 1 a 5 bolsas de fusão hemisféricas (ø70×30 mm, capacidade de 130–250 g). Uma estação incorpora agitação eletromagnética para ligação homogênea, enquanto uma alça de inversão manual permite a rotação ou transferência da amostra sem perturbar a atmosfera — crítico para sequências de fusão de múltiplas etapas.
- Módulo de Fundição por Sucção Integrado: Um sistema de molde de grafite dedicado com ajuste deslizante permite a fundição rápida de corpos de prova de tração, hastes ou outras pequenas peças diretamente a partir do banho. O peso da amostra varia de 30 a 100 g, ideal para produzir cupons de teste para caracterização mecânica.
- Sistema de Alto Vácuo Configurável: Escolha apenas bomba de acionamento direto ou combinada com uma bomba de difusão ou molecular para atingir níveis de vácuo final até ≤5.0×10⁻⁴ Pa. Isso minimiza a contaminação por oxigênio e nitrogênio, preservando a pureza do material.
- Formas de Entrada de Amostra Flexíveis: Aceita pós, fios, aparas, perfurações, grânulos, barras, anéis e até sucata irregular. Esta versatilidade reduz o tempo de preparação da amostra e acomoda fluxos de trabalho de pesquisa diversos.
- Tempo de Ciclo de Fusão Rápido: A maioria dos materiais metálicos pode ser completamente fundida dentro de um minuto, graças ao arco de alta densidade e resfriamento eficiente do cadinho. Este alto rendimento acelera as campanhas experimentais.
- Câmara de Carregamento Lateral Ergonômica: Ao contrário dos designs de carregamento superior, a abertura da porta lateral proporciona fácil acesso para carregamento e descarregamento, especialmente para amostras pesadas ou desajeitadas. A porta inclui sua própria janela de observação para monitoramento conveniente durante o carregamento.
- Controle de Touchscreen de CLP de Precisão: Todos os parâmetros — corrente, vácuo, agitação e sequência — são controlados através de uma interface de touchscreen amigável com lógica CLP. O registro de dados e armazenamento de receitas permitem repetibilidade consistente e operação simplificada.
- Sistema de Eletrodo Não Consumível: O cátodo de arco usa uma ponta de tungstênio durável que não precisa de substituição frequente, reduzindo custos operacionais e tempo de inatividade. A altura do eletrodo é ajustável eletricamente para controle ideal do intervalo do arco.
Aplicações
| Aplicação | Descrição | Principal Benefício |
|---|---|---|
| Síntese de Liga de Alta Entropia (HEA) | Prepare ligas de múltiplos elementos principais a partir de pós ou peças elementares sob atmosfera de argônio, garantindo oxidação mínima e mistura uniforme. | Alcança lingotes homogêneos e de alta pureza com composições complexas para pesquisa fundamental de ligas. |
| Fundição de Vidro Metálico Volumoso (BMG) | Funda por sucção diretamente em moldes de cobre resfriados a água para produzir hastes, folhas ou corpos de prova de tração amorfos com taxas rápidas de solidificação. | Cria amostras totalmente amorfas com excelente capacidade de formação de vidro para estudos de propriedades mecânicas e físicas. |
| Preparação de Lingote de Metal Refratário | Funda e consolida tungstênio, molibdênio, nióbio, tântalo e suas ligas em lingotes em forma de botão para processamento ou análise posterior. | Supera os pontos de fusão extremamente altos dos metais refratários em um ambiente controlado e de baixa contaminação. |
| Produção de Matéria-Prima em Pó de Superliga | Funde lingotes de liga mestre que são subsequentemente atomizados em pó para manufatura aditiva ou metalurgia do pó. | Garante química de lingote limpa e homogênea, que se traduz diretamente em qualidade de pó consistente. |
| Reciclagem e Refino de Metais Preciosos | Recupera platina, paládio, ouro e prata da sucata por fusão a arco sob vácuo, separando impurezas por vaporização ou formação de escória. | Maximiza o rendimento e a pureza enquanto opera em um sistema fechado que captura voláteis com segurança. |
| Síntese de Cerâmicas de Carboneto e Boreto | Funde reativamente misturas de pós de metais com carbono ou boro para formar cerâmicas de ultra-alta temperatura (por exemplo, WC, TiB₂) em atmosfera protetora. | Evita a oxidação de fases não óxidas e alcança conversão completa em minutos, muito mais rápido do que a sinterização convencional. |
| Pesquisa de Combustível Nuclear e Revestimento | Processa ligas à base de urânio ou materiais de revestimento de zircônio em uma câmara hermeticamente vedada com capacidades de manuseio remoto para segurança radiológica. | Fornece um ambiente controlado essencial para manuseio de materiais ativos, protegendo os operadores. |
| Desenvolvimento de Materiais Termoelétricos | Sintetiza escuteruditas, half-Heuslers e outros compostos termoelétricos por fusão a arco de misturas estequiométricas sob argônio. | Produz lingotes de fase pura com estequiometria ajustada, crucial para otimizar o desempenho termoelétrico. |
Especificações Técnicas
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Modelo | TU-DH09 |
| Tipo de Câmara | Cilíndrica vertical, aço inoxidável resfriado a água |
| Configuração do Eletrodo | Ponta de tungstênio não consumível, altura ajustável eletricamente; manipulador com vedação esférica |
| Opções de Configuração de Vácuo | Opção 1: Bomba rotativa de acionamento direto; Opção 2: Rotativa + bomba de difusão; Opção 3: Rotativa + bomba molecular |
| Pressão Final (fria, vazia) | ≤5.0×10⁻⁴ Pa (com bomba de difusão ou molecular) |
| Pressão de Operação | <1 Pa (típico, sob fluxo de argônio) |
| Corrente de Fusão | Até 1000 A CC, continuamente ajustável |
| Ignição do Arco | Alta frequência, sem contato |
| Cadinho | Cobre, resfriado a água; 1, 3 ou 5 bolsas (personalizável); cada bolsa: hemisférica, ø70×30 mm |
| Capacidade do Cadinho | 130–250 g por bolsa (dependente do material) |
| Agitação | Eletromagnética em uma estação |
| Manipulação de Amostra | Alça de inversão manual para rotação e transferência in-situ |
| Fundição por Sucção | Molde integrado com ajuste deslizante; peso da amostra 30–100 g |
| Porta de Carregamento | Porta de abertura lateral com vedação de anel O e janela de observação |
| Interface de Controle | Touchscreen colorido de 7″ com automação CLP |
| Água de Resfriamento | Obrigatório: fluxo >10 L/min, pressão 0.2–0.4 MPa |
| Alimentação Elétrica | Trifásico, 380 V, 50/60 Hz (outras tensões sob consulta) |
| Dimensões (L×P×A) | Aprox. 1200×800×1600 mm (varia com a configuração) |
Por Que Escolher Este Produto
- Desempenho de Alta Temperatura Incompromissado: A capacidade do forno de arco de alcançar consistentemente >3500°C com controle estável de corrente permite a pesquisa de materiais que fornos de resistência ou indução convencionais não conseguem fundir. Nosso design garante aquecimento uniforme e tempos de fusão rápidos, reduzindo o risco de oxidação e melhorando a homogeneidade do lingote.
- Plataforma Robusta e Adaptável: Com sistemas de vácuo configuráveis, múltiplas geometrias de cadinho e fundição por sucção ou inclinação opcional, esta unidade se adapta a uma ampla gama de protocolos experimentais. Também oferecemos engenharia personalizada para aplicações especializadas, desde formas únicas de cadinho até integração adicional de glovebox.
- Confiabilidade Comprovada em Laboratórios Exigentes: Mais de uma década de uso em campo em principais instituições de pesquisa mundial valida a durabilidade de nossos cadinhos de cobre resfriados a água, vedações de vácuo de alta qualidade e controles CLP industriais. O sistema é projetado para operação 24/7 com tempo de inatividade mínimo.
- Operação e Gerenciamento de Dados Simplificados: A interface de touchscreen intuitiva e a programação CLP permitem que os operadores salvem e lembrem receitas, registrem dados do processo e monitorem tendências de vácuo e corrente. Isso reduz o tempo de treinamento e garante a reprodutibilidade experimental.
- Suporte e Serviço Abrangentes: Desde a instalação e comissionamento até a consulta técnica contínua, nossos engenheiros experientes fornecem assistência oportuna. Oferecemos contratos de manutenção preventiva, pacotes de peças sobressalentes e resposta rápida para manter sua pesquisa avançando.
Entre em contato conosco hoje para discutir seus requisitos específicos de fusão ou solicitar uma configuração personalizada para sua pesquisa de materiais avançados.
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