Vacuum Arc Melting Furnace
Forno a fusione ad arco sotto vuoto con colata per metalli ad alto punto di fusione e materiali amorfi
Numero articolo: TU-DH11
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Panoramica del prodotto
Questo forno a fusione ad arco sotto vuoto con colata integrata è progettato per la fusione ad alta purezza di metalli refrattari e la colata diretta di leghe amorfe massicce. Il suo arco elettrico genera temperature superiori a 3500°C, consentendo una fusione rapida e pulita di materiali difficili come titanio, zirconio e acciai speciali. Il sistema combina un ambiente a vuoto elevato con controlli elettromeccanici precisi per prevenire l'ossidazione e garantire la coerenza della chimica di fusione.
Progettato per la ricerca accademica e la R&D industriale, questa attrezzatura supporta la produzione in piccoli lotti di leghe avanzate, la preparazione di campioni per la caratterizzazione dei materiali e lo sviluppo di vetri metallici massicci. La camera con apertura laterale, il crogiolo multi-stazione e il meccanismo di colata rotativo elettrico semplificano i flussi di lavoro, rendendolo ideale per i laboratori che richiedono flessibilità e risultati ripetibili.
Costruito con componenti robusti classificati per il vuoto e supportato da test rigorosi, questo forno offre affidabilità a lungo termine anche sotto funzionamento continuo ad alta temperatura. La sua interfaccia PLC touchscreen e la funzioni automatizzate riducono al minimo l'intervento dell'operatore, riducendo la variabilità e aumentando la sicurezza in ambienti di ricerca impegnativi.
Caratteristiche principali
- Temperatura dell'arco ultra-alta: L'arco al plasma di argon genera temperature superiori a 3500°C, sufficienti per fondere praticamente qualsiasi metallo refrattario o lega, inclusi tungsteno, molibdeno e materiali reattivi come titanio e zirconio. Questa alta densità di energia permette una fusione rapida, completando spesso una carica in meno di un minuto, preservando microstrutture fini e riducendo il consumo energetico per lotto.
- Crogiolo multi-stazione con agitazione integrata: Il crogiolo in rame raffreddato ad acqua presenta cinque stazioni controllate individualmente: una tasca emisferica specializzata per la colata ad aspirazione e quattro cavità a fondo piatto per la fusione generale e la degasificazione, ciascuna con una capacità di 150–200 grammi. L'agitazione magnetica garantisce una miscelazione omogenea degli elementi di lega, critica per ottenere una composizione uniforme in sistemi multi-componente.
- Controllo avanzato del vuoto e dell'atmosfera: Un sistema di pompaggio a due stadi composto da una pompa rotativa meccanica e una pompa turbomolecolare raggiunge un vuoto limite a freddo di ≤5.0×10⁻⁴ Pa. La camera viene quindi riempita con argon ad alta purezza per l'accensione dell'arco, creando un ambiente inerte che previene l'ossidazione e la perdita di volatili durante la fusione. Questa configurazione è ideale per metalli reattivi e permette il funzionamento sotto pressione parziale per velocità di solidificazione personalizzate.
- Capacità di colata integrate: Oltre alla colata ad aspirazione per provini di trazione, il forno incorpora una stazione di colata rotativa elettrica con uno stampo in rame personalizzato. Questo abilita la produzione di barre, asti o forme complesse versando con precisione il fuso sotto vuoto o argon. Il meccanismo rotativo garantisce un riempimento uniforme dello stampo e minimizza la turbolenza, essenziale per la lavorazione di leghe amorfe.
- Manipolazione dei materiali in situ: Un braccio di rotazione a sbalzo manuale e un assembly manipolatore rimovibile permettono all'operatore di girare, trasferire o riordinare i lingotti solidificati senza aprire la camera. Questa caratteristica è cruciale quando sono richiesti più cicli di fusione-solidificazione per raggiungere l'omogeneità composizionale o per costruire campioni stratificati, mantenendo sempre l'atmosfera protettiva.
- Sistema di elettrodo e accensione di precisione: L'elettrodo di tungsteno non consumabile è montato su una torcia raffreddata ad acqua con attuazione di sollevamento elettrico e passaggi a tenuta sferica per preservare l'integrità del vuoto. L'accensione ad alta frequenza garantisce uno strike dell'arco ripetibile senza contatto, minimizzando la contaminazione dell'elettrodo. L'altezza dell'elettrodo può essere regolata con precisione durante la fusione per controllare la erogazione di potenza e la forma del bagno di fusione.
- Design della camera robusto con osservabilità: La camera cilindrica verticale sotto vuoto, costruita in acciaio inossidabile, include un grande sportello con apertura laterale per un accesso ergonomico e uno scambio rapido dei campioni. Una finestra di osservazione grande formato sullo sportello fornisce una vista non ostruita dell'intero array di crogioli e dell'arco, facilitando il monitoraggio del processo e la formazione.
- Automazione basata su PLC: Il sistema è gestito tramite un HMI touchscreen integrato con un controller logico programmabile. Questo automatizza le sequenze di pompaggio del vuoto, l'accensione dell'arco, il posizionamento dell'elettrodo e le operazioni di colata con ricette programmabili. La registrazione dei dati e gli interblocchi di sicurezza aumentano ulteriormente la riproducibilità e la sicurezza dell'operatore, rendendo il forno adatto ad ambienti R&D regolamentati.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio chiave |
|---|---|---|
| Sviluppo di Vetro Metallico Massiccio (BMG) | Fusione e colata di leghe amorfe a base di Zr, Ti o Fe in ambiente argon ad alto vuoto per evitare impurità che innescano la cristallizzazione. La colata diretta in stampi di rame raffreddati ad acqua può produrre piastre, barre o barre di trazione. | Raggiunge l'alta purezza e il raffreddamento rapido richiesti per la formazione del vetro, abilitando la sintesi riproducibile di nuove composizioni BMG. |
| Legatura di metalli reattivi | Fusione di Ti-6Al-4V, Zr-Nb o altre combinazioni di metalli reattivi che richiedono un'atmosfera inerte per prevenire la formazione di ossidi e nitruri. L'agitazione magnetica promuove una distribuzione uniforme degli elementi di lega. | Elimina la contaminazione dai gas atmosferici, risultando in proprietà meccaniche superiori e un contenuto ridotto di inclusioni. |
| Preparazione di bottoni campione per XRF/XRD | Produce bottoni metallici omogenei da polvere o rottame per l'analisi quantitativa. Più piccoli campioni possono essere fusi nelle quattro stazioni di degasificazione simultaneamente sotto condizioni identiche. | Garantisce standard coerenti per la calibrazione e riduce la contaminazione incrociata attraverso l'isolamento delle singole cavità. |
| Screening di Leghe ad Alta Entropia (HEA) | Fusione rapida di misure equiatomiche o quasi-equiatomiche di più elementi refrattari (es. MoNbTaWV) per creare lingotti HEA. La rapida fusione e solidificazione restringe la diffusione composizionale. | Accelera la scoperta dei materiali combinatoriali abilitando più colate per esperimento senza esposizione della camera. |
| Recupero di metalli preziosi | Rifusione di rottami o polveri di Au, Pt, Pd in lingotti vendibili. L'atmosfera argon e il ciclo rapido prevengono le perdite per ossidazione e mantengono l'alta purezza per il riutilizzo. | Recupera materiali ad alto valore in modo efficiente, con controllo preciso sulla forma e sul peso finale. |
| Ricerca su materiali nucleari | Manipolazione di leghe di uranio o torio in un ambiente sigillato ad alto vuoto per studi sulla stabilità di fase. L'operazione remota via PLC minimizza l'esposizione alle radiazioni. | Fornisce un'atmosfera sicura e controllata per la manipolazione di campioni radioattivi, con contenimento completo dei volatili. |
| Colata di impianti biomedici | Colata diretta di leghe a base di Co-Cr-Mo o Ti in stampi di rame di precisione per strutture dentali o impianti ortopedici. L'ambiente di fusione pulito soddisfa i requisiti di biocompatibilità FDA/IEC. | Fornisce parti near-net-shape con la purezza richiesta, eliminando la contaminazione superficiale post-colata. |
Specifiche tecniche
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Modello | TU-DH11 |
| Camera di fusione ad arco | Camera cilindrica verticale sotto vuoto, sportello con apertura laterale |
| Sistema vuoto | Pompa meccanica + pompa molecolare |
| Vuoto limite a freddo | ≤5.0×10⁻⁴ Pa |
| Corrente di fusione | Nominale 1000 A |
| Dimensioni camera | Ø400 mm × 410 mm |
| Crogiolo di fusione | 5 stazioni: 1 emisferica con colata ad aspirazione, 4 degasificazione convenzionale, capacità 150–200 g ciascuna, con agitazione magnetica |
| Stazione di colata | Colata rotativa elettrica con stampo in rame |
| Gas di lavoro | Argon |
| Ribaltamento materiale | Braccio a sbalzo manuale con assembly di rotazione manipolatore |
| Accensione arco | Alta frequenza |
| Guarnizioni elettrodo e manipolatore | Tenuta sferica; sollevamento elettrodo elettrico; colata completamente elettrica |
| Osservazione | Finestra di grande diametro sullo sportello laterale |
| Controllo | Touchscreen + PLC |
Perché scegliere questo prodotto
- Prestazioni comprovate in ambienti difficili: Ogni componente, dalle guarnizioni del vuoto agli elettrodi raffreddati ad acqua, è approvvigionato da fornitori qualificati per applicazioni industriali semiconduttori e aerospaziali, garantendo che questo forno mantenga prestazioni stabili di vuoto e arco dopo migliaia di cicli.
- Qualità costruttiva superiore per uso continuo: La camera in acciaio inossidabile a pareti spesse, i crogioli in rame e il telaio a portico robusto sono progettati per il ciclaggio termico e gli archi accidentali, fornendo anni di servizio senza problemi in laboratori ad alta produttività.
- Personalizzazione versatile: Le unità standard possono essere adattate con geometrie di crogiolo aggiuntive, opzioni a doppio elettrodo o stampi di colata specializzati. Il nostro team di ingegneri lavora a stretto contatto con i clienti per integrare questo forno nei flussi di lavoro esistenti o creare stazioni di fusione automatizzate su misura.
- Integrità del vuoto senza pari: La combinazione di guarnizioni in elastomero e metallo con una pompa molecolare garantisce un pompaggio rapido e una minima degasificazione, essenziale per la lavorazione di materiali sensibili alle specie ossidanti. Manometri del vuoto in tempo reale e routine automatiche di test perdite garantiscono prestazioni coerenti.
- Supporto post-vendita dedicato: Forniamo installazione in loco, formazione completa e supporto tecnico tempestivo per minimizzare i tempi di inattività. La nostra rete di assistenza globale e l'inventario di ricambi assicurano che il programma di ricerca o produzione rimanga sulla giusta strada.
Per configurazioni personalizzate o un preventivo dettagliato, vi preghiamo di contattare il nostro team di vendita tecnico che sarà lieto di discutere le vostre sfide specifiche e proporre una soluzione ottimizzata.
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