Vacuum Arc Melting Furnace
Horno de Arco al Vacío de Electrodo No Consumible para Fusión de Metales Refractarios e Investigación de Materiales Amorfos Masivos
Número de artículo: TU-DH09
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Visión General del Producto
Este sistema es un horno de fusión por arco al vacío de electrodo no consumible diseñado para el procesamiento de alta temperatura de materiales avanzados en condiciones inertes o de alto vacío. Proporciona temperaturas de plasma de arco superiores a 3500°C, permitiendo la fusión de metales refractarios que son notoriamente difíciles de procesar. Con su crisol multiestación integrado, colada por succión y capacidades de vacío, ofrece una plataforma completa para la investigación metalúrgica y la producción de pequeños lotes.
Los casos de uso principales incluyen universidades, institutos de ciencia de materiales y centros de I+D industriales que desarrollan nuevas aleaciones, materiales amorfos y metales de alta pureza. Las aplicaciones típicas abarcan desde la síntesis de aleaciones de alta entropía hasta la preparación de muestras de ensayo de tracción mediante colada por succión. La configuración flexible del horno soporta una amplia gama de formas de muestras: polvos, virutas, alambres, gránulos, y permite una iteración rápida, lo que lo convierte en una herramienta indispensable para la innovación de materiales avanzados.
Diseñado para la fiabilidad, este horno cuenta con componentes de refrigeración por agua de servicio pesado, sellos de vacío de grado industrial y un sistema de control PLC de precisión. Su diseño de puerta lateral simplifica la carga y descarga, mientras que la gran ventana de observación permite el monitoreo en tiempo real. Cada aspecto está reforzado para un rendimiento constante en entornos de laboratorio exigentes, asegurando resultados reproducibles corrida tras corrida.
Características Principales
- Plasma de Arco de Ultra Alta Temperatura: El electrodo de tungsteno genera un arco con temperaturas superiores a 3500°C, suficiente para fundir prácticamente cualquier metal. Esta capacidad lo hace ideal para metales refractarios como tungsteno, tantalio y molibdeno, así como para cerámicas de ultra alta temperatura.
- Ventana de Observación de Gran Diámetro: Un visor de área amplia permite una visualización clara y en tiempo real del baño de fusión, la posición del electrodo y el estado de la muestra durante la operación. Esto mejora el control del proceso y la seguridad, permitiendo a los operadores ajustar los parámetros al vuelo.
- Crisol Multiposición con Volteo y Agitación: El horno incluye de 1 a 5 bolsas de fusión hemisféricas (ø70×30 mm, capacidad de 130–250 g). Una estación incorpora agitación electromagnética para una aleación homogénea, mientras que un mango de volteo manual permite la rotación o transferencia de la muestra sin perturbar la atmósfera, algo crítico para secuencias de fusión de múltiples pasos.
- Módulo de Colada por Succión Integrado: Un sistema de molde de grafito dedicado con ajuste deslizante permite la colada rápida de probetas de tracción, varillas u otras piezas pequeñas directamente desde el fundido. El peso de la muestra oscila entre 30 y 100 g, ideal para producir cupones de prueba para la caracterización mecánica.
- Sistema de Alto Vacío Configurable: Elija entre una bomba de accionamiento directo sola o combinada con una bomba de difusión o molecular para alcanzar niveles de vacío final de hasta ≤5.0×10⁻⁴ Pa. Esto minimiza la contaminación por oxígeno y nitrógeno, preservando la pureza del material.
- Formas de Entrada de Muestra Flexibles: Acepta polvos, alambres, virutas, taladros, gránulos, barras, anillos e incluso chatarra irregular. Esta versatilidad reduce el tiempo de preparación de la muestra y se adapta a diversos flujos de trabajo de investigación.
- Tiempo de Ciclo de Fusión Rápido: La mayoría de los materiales metálicos pueden fundirse completamente dentro de un minuto, gracias al arco de alta densidad y la refrigeración eficiente del crisol. Este alto rendimiento acelera las campañas experimentales.
- Cámara de Carga Lateral Ergonómica: A diferencia de los diseños de carga superior, la apertura de la puerta lateral proporciona un fácil acceso para la carga y descarga, especialmente para muestras pesadas o incómodas. La puerta incluye su propia ventana de observación para un monitoreo conveniente durante la carga.
- Control de Pantalla Táctil PLC de Precisión: Todos los parámetros: corriente, vacío, agitación y secuencia, se controlan a través de una interfaz táctil fácil de usar con lógica PLC. El registro de datos y el almacenamiento de recetas permiten una repetibilidad constante y una operación simplificada.
- Sistema de Electrodo No Consumible: El cátodo de arco utiliza una punta de tungsteno duradera que no necesita reemplazo frecuente, reduciendo los costos operativos y el tiempo de inactividad. La altura del electrodo es ajustable eléctricamente para un control óptimo del espacio del arco.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio Clave |
|---|---|---|
| Síntesis de Aleaciones de Alta Entropía (HEA) | Preparar aleaciones de múltiples elementos principales a partir de polvos o piezas elementales bajo atmósfera de argón, asegurando una oxidación mínima y una mezcla uniforme. | Logra lingotes homogéneos y de alta pureza con composiciones complejas para la investigación fundamental de aleaciones. |
| Colada de Vidrio Metálico Masivo (BMG) | Colada por succión directamente en moldes de cobre refrigerados por agua para producir varillas, láminas o probetas de tracción amorfas con altas velocidades de solidificación. | Crea muestras completamente amorfas con excelente capacidad de formación de vidrio para estudios de propiedades mecánicas y físicas. |
| Preparación de Lingotes de Metal Refractario | Fundir y consolidar tungsteno, molibdeno, niobio, tantalio y sus aleaciones en lingotes con forma de botón para su posterior procesamiento o análisis. | Supera los puntos de fusión extremadamente altos de los metales refractarios en un entorno controlado y de baja contaminación. |
| Producción de Materia Prima en Polvo de Superaleaciones | Colar lingotes de aleación maestra que posteriormente se atomizan en polvo para fabricación aditiva o metalurgia de polvos. | Asegura una química de lingote limpia y homogénea, que se traduce directamente en una calidad de polvo consistente. |
| Reciclaje y Refinado de Metales Preciosos | Recuperar platino, paladio, oro y plata de chatarra mediante fusión por arco al vacío, separando impurezas por vaporización o formación de escoria. | Maximiza el rendimiento y la pureza mientras opera en un sistema cerrado que captura volátiles de forma segura. |
| Síntesis de Cerámicos de Carburo y Boruro | Fundir reactivamente mezclas de polvos metálicos con carbono o boro para formar cerámicos de ultra alta temperatura (p. ej., WC, TiB₂) en atmósfera protectora. | Evita la oxidación de fases no óxido y logra una conversión completa en minutos, mucho más rápido que la sinterización convencional. |
| Investigación de Combustible Nuclear y Vainas | Procesar aleaciones base uranio o materiales de vainas de circonio en una cámara herméticamente sellada con capacidades de manipulación remota para la seguridad radiológica. | Proporciona un entorno controlado esencial para el manejo de materiales activos protegiendo a los operadores. |
| Desarrollo de Materiales Termoeléctricos | Sintetizar skutteruditas, half-Heuslers y otros compuestos termoeléctricos mediante fusión por arco de mezclas estequiométricas bajo argón. | Obtiene lingotes de fase pura con estequiometría ajustada, crucial para optimizar el rendimiento termoeléctrico. |
Especificaciones Técnicas
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Modelo | TU-DH09 |
| Tipo de Cámara | Cilíndrica vertical, acero inoxidable refrigerado por agua |
| Configuración del Electrodo | Punta de tungsteno no consumible, altura ajustable eléctricamente; manipulador con sellado de bola |
| Opciones de Configuración de Vacío | Opción 1: Bomba rotativa de accionamiento directo; Opción 2: Rotativa + bomba de difusión; Opción 3: Rotativa + bomba molecular |
| Presión Final (frío, vacío) | ≤5.0×10⁻⁴ Pa (con bomba de difusión o molecular) |
| Presión de Operación | <1 Pa (típico, bajo flujo de argón) |
| Corriente de Fusión | Hasta 1000 A CC, continuamente ajustable |
| Encendido de Arco | Alta frecuencia, sin contacto |
| Crisol | Cobre, refrigerado por agua; 1, 3 o 5 bolsas (personalizable); cada bolsa: hemisférica, ø70×30 mm |
| Capacidad del Crisol | 130–250 g por bolsa (dependiente del material) |
| Agitación | Electromagnética en una estación |
| Manipulación de Muestras | Mango de volteo manual para rotación y transferencia in-situ |
| Colada por Succión | Molde integrado con ajuste deslizante; peso de la muestra 30–100 g |
| Puerto de Carga | Puerta de apertura lateral con junta tórica y ventana de observación |
| Interfaz de Control | Pantalla táctil a color de 7″ con automatización PLC |
| Agua de Refrigeración | Requerido: flujo >10 L/min, presión 0.2–0.4 MPa |
| Suministro Eléctrico | Trifásico, 380 V, 50/60 Hz (otros voltajes bajo solicitud) |
| Dimensiones (A×P×A) | Aprox. 1200×800×1600 mm (varía según la configuración) |
Por Qué Elegir Este Producto
- Rendimiento de Alta Temperatura Intransigente: La capacidad del horno de arco para alcanzar consistentemente >3500°C con un control de corriente estable permite la investigación de materiales que los hornos resistivos o de inducción convencionales no pueden fundir. Nuestro diseño asegura una calefacción uniforme y tiempos de fusión rápidos, reduciendo el riesgo de oxidación y mejorando la homogeneidad del lingote.
- Plataforma Robusta y Adaptable: Con sistemas de vacío configurables, múltiples geometrías de crisol y colada por succión o colada por inclinación opcionales, esta unidad se adapta a una amplia gama de protocolos experimentales. También ofrecemos ingeniería personalizada para aplicaciones especializadas, desde formas de crisol únicas hasta la integración adicional de cajas de guantes.
- Fiabilidad Comprobada en Laboratorios Exigentes: Más de una década de uso en el campo en las principales instituciones de investigación de todo el mundo valida la durabilidad de nuestros crisoles de cobre refrigerados por agua, sellos de vacío de alta calidad y controles PLC industriales. El sistema está diseñado para operar 24/7 con un tiempo de inactividad mínimo.
- Operación Simplificada y Gestión de Datos: La interfaz táctil intuitiva y la programación PLC permiten a los operadores guardar y recuperar recetas, registrar datos del proceso y monitorear las tendencias de vacío y corriente. Esto reduce el tiempo de capacitación y asegura la reproducibilidad experimental.
- Servicio y Soporte Integral: Desde la instalación y puesta en marcha hasta la consulta técnica continua, nuestros ingenieros experimentados brindan asistencia oportuna. Ofrecemos contratos de mantenimiento preventivo, paquetes de repuestos y respuesta rápida para mantener su investigación en marcha.
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