Un four VAR (Vacuum Arc Remelting) fonctionne en refondant en continu une électrode consommable à l'aide d'un arc sous vide, contrôlé par des systèmes informatiques avancés afin de garantir des paramètres de processus précis et une production de métal de haute qualité.
Résumé du processus :
Le four VAR utilise une source d'énergie à courant continu pour créer un arc entre une électrode consommable et une plaque de base à l'intérieur d'un moule en cuivre refroidi à l'eau. Cet arc génère une chaleur intense qui fait fondre la pointe de l'électrode et forme un nouveau lingot dans le moule. Le processus se déroule sous un vide poussé, ce qui facilite l'élimination des gaz et des impuretés et permet d'obtenir un lingot d'une grande pureté.
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Explication détaillée :
- Formation de l'électrode et de l'arc :
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Le processus commence avec une électrode consommable, qui est le matériau à refondre. Un courant continu est appliqué pour créer un arc entre cette électrode et la plaque de base d'un moule en cuivre. Le moule est entouré d'une chemise d'eau pour refroidir et solidifier le métal fondu pendant qu'il forme le lingot.
- Environnement sous vide :
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L'ensemble du processus se déroule sous un vide poussé. Cet environnement sous vide est crucial car il empêche la contamination par les gaz atmosphériques et facilite l'élimination des gaz dissous et des impuretés du métal. Il en résulte une amélioration significative de la pureté et de la propreté du métal.
- Contrôle informatique et automatisation :
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Les fours VAR modernes sont hautement automatisés et utilisent des systèmes informatiques pour contrôler divers paramètres tels que la vitesse de refusion, l'écartement de l'arc et le poids de l'électrode. Ces systèmes assurent un contrôle précis du processus, améliorant ainsi la reproductibilité et la qualité des lingots produits. Un PC d'interface opérateur (OIP) sert de commande principale, permettant aux opérateurs de surveiller et d'ajuster le processus en fonction des besoins.
- Avantages du procédé VAR :
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Le procédé VAR offre plusieurs avantages, notamment l'élimination des gaz dissous tels que l'hydrogène et l'azote, la réduction des éléments traces à haute pression de vapeur et l'amélioration de la propreté de l'oxyde. Il permet également une solidification directionnelle du lingot, du bas vers le haut, ce qui permet d'éviter la macroségrégation et de réduire la microségrégation. En outre, le procédé VAR nécessite l'apport énergétique le plus faible de tous les procédés de refonte et est totalement exempt de céramique.
- Qualité et reproductibilité :
Des améliorations continues dans la conception et le contrôle des fours VAR, en particulier dans le contrôle et la régulation par ordinateur, ont permis d'améliorer la qualité et la reproductibilité des propriétés métallurgiques des produits. Ce contrôle étroit de tous les paramètres de refonte assure la production de lingots homogènes, exempts de macroségrégation et présentant une structure de solidification contrôlée.
En conclusion, le four VAR est un système sophistiqué qui utilise la technologie du vide et l'automatisation informatique pour produire des lingots de métal pur de haute qualité avec un contrôle précis du processus de solidification. Cette technologie est essentielle pour répondre aux spécifications rigoureuses de qualité des matériaux dans diverses industries.
