Vacuum Arc Melting Furnace
Forno ad Arco Sotto Vuoto a Elettrodo Non Consumabile per la Fusione di Metalli Refrattari e la Ricerca su Materiali Amorfi Massivi
Numero articolo: TU-DH09
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Panoramica del Prodotto
Questo sistema è un forno di fusione ad arco sotto vuoto a elettrodo non consumabile, progettato per la lavorazione ad alta temperatura di materiali avanzati in condizioni di inerzia o alto vuoto. Raggiunge temperature del plasma d'arco superiori a 3500°C, consentendo la fusione di metalli refrattari notoriamente difficili da lavorare. Con il suo crogiolo multi-stazione integrato, la colata per aspirazione e le capacità di vuoto, fornisce una piattaforma completa per la ricerca metallurgica e la produzione in piccoli lotti.
I casi d'uso principali includono università, istituti di scienza dei materiali e centri di R&S industriali che sviluppano nuove leghe, materiali amorfi e metalli ad alta purezza. Le applicazioni tipiche spaziano dalla sintesi di leghe ad alta entropia alla preparazione di provini per prove di trazione tramite colata per aspirazione. La configurazione flessibile del forno supporta un'ampia gamma di forme di campione (polveri, trucioli, fili, granuli) e consente rapide iterazioni, rendendolo uno strumento indispensabile per l'innovazione nei materiali avanzati.
Progettato per l'affidabilità, questo forno presenta componenti raffreddati ad acqua di tipo industriale, tenute di vuoto di grado industriale e un sistema di controllo PLC di precisione. Il design con porta laterale semplifica il caricamento e lo scarico, mentre la grande finestra di osservazione consente un monitoraggio in tempo reale. Ogni aspetto è progettato per prestazioni costanti in ambienti di laboratorio impegnativi, garantendo risultati riproducibili ciclo dopo ciclo.
Caratteristiche Principali
- Plasma d'Arco a Temperatura Ultra-Alta: L'elettrodo di tungsteno genera un arco con temperature superiori a 3500°C, sufficienti a fondere praticamente qualsiasi metallo. Questa capacità lo rende ideale per metalli refrattari come tungsteno, tantalio e molibdeno, nonché per ceramiche ultra-refrattarie.
- Ampia Finestra di Osservazione: Un ampio oblò consente una visualizzazione chiara e in tempo reale del bagno di fusione, della posizione dell'elettrodo e dello stato del campione durante il funzionamento. Ciò migliora il controllo del processo e la sicurezza, permettendo agli operatori di regolare i parametri al volo.
- Crogiolo Multi-Posto con Ribaltamento e Agitazione: Il forno include da 1 a 5 tasche di fusione emisferiche (ø70×30 mm, capacità 130–250 g). Una stazione incorpora l'agitazione elettromagnetica per una lega omogenea, mentre una maniglia di ribaltamento manuale consente la rotazione o il trasferimento del campione senza disturbare l'atmosfera, fondamentale per sequenze di fusione in più fasi.
- Modulo Integrato di Colata per Aspirazione: Un sistema dedicato di stampi in grafite con accoppiamento scorrevole consente la colata rapida di provini di trazione, barre o altri piccoli componenti direttamente dal fuso. Il peso del campione varia da 30 a 100 g, ideale per produrre provini per la caratterizzazione meccanica.
- Sistema di Alto Vuoto Configurabile: Scegli tra una pompa a trascinamento diretto da sola o combinata con una pompa a diffusione o molecolare per raggiungere livelli di vuoto finale fino a ≤5.0×10⁻⁴ Pa. Ciò minimizza la contaminazione da ossigeno e azoto, preservando la purezza del materiale.
- Forme di Ingresso Campione Flessibili: Accetta polveri, fili, trucioli, segature, granuli, barre, anelli e persino rottami di forma irregolare. Questa versatilità riduce il tempo di preparazione del campione e si adatta a diversi flussi di lavoro di ricerca.
- Tempo di Ciclo di Fusione Rapido: La maggior parte dei materiali metallici può essere completamente fusa in meno di un minuto, grazie all'arco ad alta densità e al raffreddamento efficiente del crogiolo. Questa elevata produttività accelera le campagne sperimentali.
- Camera di Caricamento Laterale Ergonomica: A differenza dei design a caricamento dall'alto, l'apertura a porta laterale fornisce un facile accesso per il caricamento e lo scarico, specialmente per campioni pesanti o ingombranti. La porta include la propria finestra di osservazione per un comodo monitoraggio durante il caricamento.
- Controllo di Precisione con Touchscreen PLC: Tutti i parametri (corrente, vuoto, agitazione e sequenza) sono controllati tramite un'interfaccia touchscreen user-friendly con logica PLC. La registrazione dei dati e la memorizzazione delle ricette consentono una ripetibilità costante e un'operatività semplificata.
- Sistema a Elettrodo Non Consumabile: Il catodo dell'arco utilizza una punta in tungsteno durevole che non necessita di frequente sostituzione, riducendo i costi operativi e i tempi di fermo. L'altezza dell'elettrodo è regolabile elettricamente per un controllo ottimale del gap d'arco.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio Principale |
|---|---|---|
| Sintesi di Leghe ad Alta Entropia (HEA) | Preparare leghe multi-elemento da polveri o pezzi elementari in atmosfera di argon, garantendo ossidazione minima e miscelazione uniforme. | Consente di ottenere lingotti omogenei e ad alta purezza con composizioni complesse per la ricerca di base sulle leghe. |
| Colata di Vetri Metallici Massivi (BMG) | Colata per aspirazione diretta in stampi di rame raffreddati ad acqua per produrre barre, lamine o provini di trazione amorfi con velocità di solidificazione rapida. | Crea campioni completamente amorfi con eccellente capacità di formazione vetrosa per studi sulle proprietà meccaniche e fisiche. |
| Preparazione di Lingotti di Metalli Refrattari | Fondere e consolidare tungsteno, molibdeno, niobio, tantalio e loro leghe in lingotti a forma di bottone per ulteriore lavorazione o analisi. | Supera gli estremamente alti punti di fusione dei metalli refrattari in un ambiente controllato e a bassa contaminazione. |
| Produzione di Materia Prima in Polvere per Superleghe | Colata di lingotti di lega madre che vengono successivamente atomizzati in polvere per la fabbricazione additiva o la metallurgia delle polveri. | Garantisce una chimica del lingotto pulita e omogenea, che si traduce direttamente in una qualità della polvere costante. |
| Riciclaggio e Raffinazione di Metalli Preziosi | Recuperare platino, palladio, oro e argento da rottami mediante fusione ad arco sotto vuoto, separando le impurità per vaporizzazione o formazione di scoria. | Massimizza la resa e la purezza operando in un sistema chiuso che cattura in sicurezza i volatili. |
| Sintesi di Ceramiche a Carburi e Boruri | Fondere reattivamente miscele di polveri metalliche con carbonio o boro per formare ceramiche ultra-refrattarie (es. WC, TiB₂) in atmosfera protettiva. | Previene l'ossidazione delle fasi non ossidiche e raggiunge la conversione completa in pochi minuti, molto più velocemente della sinterizzazione convenzionale. |
| Ricerca su Combustibile Nucleare e Rivestimenti | Lavorare leghe a base di uranio o materiali per rivestimenti di zirconio in una camera ermeticamente sigillata con capacità di manipolazione remota per la sicurezza radiologica. | Fornisce un ambiente controllato essenziale per la manipolazione di materiali attivi proteggendo gli operatori. |
| Sviluppo di Materiali Termoelettrici | Sintetizzare skutteruditi, half-Heusler e altri composti termoelettrici mediante fusione ad arco di miscele stechiometriche sotto argon. | Produce lingotti monofase con stechiometria personalizzata, cruciale per ottimizzare le prestazioni termoelettriche. |
Specifiche Tecniche
| Parametro | Specifica |
|---|---|
| Modello | TU-DH09 |
| Tipo di Camera | Cilindrica verticale, acciaio inossidabile raffreddato ad acqua |
| Configurazione Elettrodo | Punta in tungsteno non consumabile, altezza regolabile elettricamente; manipolatore a tenuta sferica |
| Opzioni di Configurazione Vuoto | Opzione 1: Pompa rotativa a trascinamento diretto; Opzione 2: Rotativa + pompa a diffusione; Opzione 3: Rotativa + pompa molecolare |
| Pressione Ultima (fredda, vuota) | ≤5.0×10⁻⁴ Pa (con pompa a diffusione o molecolare) |
| Pressione di Esercizio | <1 Pa (tipica, sotto flusso di argon) |
| Corrente di Fusione | Fino a 1000 A CC, regolabile in continuo |
| Accensione dell'Arco | Alta frequenza, non a contatto |
| Crogiolo | Rame, raffreddato ad acqua; 1, 3 o 5 tasche (personalizzabili); ogni tasca: emisferica, ø70×30 mm |
| Capacità del Crogiolo | 130–250 g per tasca (dipende dal materiale) |
| Agitazione | Elettromagnetica su una stazione |
| Manipolazione del Campione | Maniglia di ribaltamento manuale per rotazione e trasferimento in-situ |
| Colata per Aspirazione | Stampo integrato con accoppiamento scorrevole; peso campione 30–100 g |
| Porta di Caricamento | Porta ad apertura laterale con tenuta a O-ring e finestra di osservazione |
| Interfaccia di Controllo | Touchscreen a colori da 7″ con automazione PLC |
| Acqua di Raffreddamento | Richiesta: portata >10 L/min, pressione 0.2–0.4 MPa |
| Alimentazione Elettrica | Trifase, 380 V, 50/60 Hz (altre tensioni su richiesta) |
| Dimensioni (L×P×A) | Circa 1200×800×1600 mm (varia con la configurazione) |
Perché Scegliere Questo Prodotto
- Prestazioni ad Alta Temperatura Ineguagliabili: La capacità del forno ad arco di raggiungere costantemente >3500°C con un controllo di corrente stabile consente la ricerca su materiali che i forni a resistenza o induzione convenzionali non possono fondere. Il nostro design garantisce un riscaldamento uniforme e tempi di fusione rapidi, riducendo il rischio di ossidazione e migliorando l'omogeneità del lingotto.
- Piattaforma Robusta e Adattabile: Con sistemi di vuoto configurabili, molteplici geometrie di crogiolo e opzioni di colata per aspirazione o inclinazione, questa unità si adatta a un'ampia gamma di protocolli sperimentali. Offriamo anche ingegneria personalizzata per applicazioni specializzate, da forme di crogiolo uniche all'integrazione aggiuntiva di glovebox.
- Affidabilità Comprovata in Laboratori Impegnativi: Oltre un decennio di utilizzo sul campo nelle principali istituzioni di ricerca mondiali convalida la durata dei nostri crogioli in rame raffreddati ad acqua, delle tenute di vuoto di alta qualità e dei controlli PLC industriali. Il sistema è progettato per un funzionamento 24/7 con tempi di fermo minimi.
- Operatività e Gestione Dati Semplificate: L'interfaccia touchscreen intuitiva e la programmazione PLC consentono agli operatori di salvare e richiamare ricette, registrare i dati del processo e monitorare le tendenze di vuoto e corrente. Ciò riduce il tempo di formazione e garantisce la riproducibilità sperimentale.
- Assistenza e Supporto Completi: Dall'installazione e messa in servizio alla consulenza tecnica continua, i nostri ingegneri esperti forniscono assistenza tempestiva. Offriamo contratti di manutenzione preventiva, pacchetti di ricambi e una risposta rapida per far progredire la vostra ricerca.
Contattateci oggi per discutere le vostre specifiche esigenze di fusione o richiedere una configurazione personalizzata per la vostra ricerca sui materiali avanzati.
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