La fusion par induction sous vide (FIV) est un procédé spécialisé utilisé pour le traitement d'alliages spéciaux et exotiques.
Il est particulièrement important dans les industries de haute technologie telles que l'aérospatiale et le secteur nucléaire.
Cette méthode consiste à fondre les métaux sous vide en utilisant l'induction électromagnétique.
Elle permet d'affiner les métaux et les alliages de grande pureté, de préparer les électrodes pour la refonte et de couler des composants critiques tels que ceux utilisés dans les moteurs d'avion.
À quoi sert la fusion par induction sous vide ? 4 applications principales
1. Objectif et application
La fusion par induction sous vide a été développée à l'origine pour des matériaux tels que les superalliages.
Ces matériaux sont essentiels dans les applications à hautes performances en raison de leur solidité et de leur résistance à des températures et à des environnements extrêmes.
Le procédé est également applicable aux aciers inoxydables et à d'autres métaux qui nécessitent une grande pureté ou qui sont sensibles aux contaminants atmosphériques tels que l'oxygène, l'azote et l'hydrogène.
2. Description du procédé
Le procédé VIM consiste à placer le métal ou l'alliage dans un creuset à l'intérieur d'une chambre à vide.
Une bobine d'induction transportant un courant alternatif est utilisée pour générer un champ magnétique.
Ce champ induit des courants de Foucault électriques dans le métal, qui génèrent à leur tour de la chaleur par résistance, ce qui entraîne la fusion du métal.
L'environnement sous vide empêche l'oxydation et d'autres réactions chimiques qui pourraient dégrader la qualité du métal.
3. Développement historique
Le concept de fusion par induction sous vide a été breveté pour la première fois en Allemagne en 1918 par Heraeus Vacuumschmelze et le Dr Wilhelm Rohn.
Le premier prototype a été développé aux États-Unis par Edwin Fitch Northrup en 1920.
La technologie a évolué avec l'introduction de fours à moyenne fréquence en Angleterre et en Suède en 1927, améliorant son efficacité et son applicabilité.
4. Utilisations spécifiques
Affinage de métaux et d'alliages de haute pureté : Le MIV est essentiel pour produire des métaux et des alliages contenant un minimum d'impuretés, ce qui est indispensable pour des applications critiques telles que les semi-conducteurs et les implants médicaux.
Électrodes pour la refonte : Les électrodes de haute qualité utilisées dans des procédés tels que la refonte sous laitier électrolytique (ESR) et la refonte à l'arc sous vide (VAR) sont préparées à l'aide du VIM.
Bâton d'alliage maître pour la coulée à la cire perdue : Le VIM est utilisé pour créer des alliages qui servent de matériau de base pour des processus de moulage complexes.
Moulage de composants de moteurs d'avion : L'industrie aérospatiale fait appel au VIM pour le moulage de composants qui doivent résister à des conditions extrêmes, afin de garantir leur durabilité et leurs performances.
5. Équipement et conditions
Le four de fusion par induction sous vide est conçu pour fonctionner dans des conditions de vide précises, ce qui garantit que le métal ou l'alliage n'est pas contaminé pendant le processus de fusion.
Le four comprend un creuset revêtu de réfractaire et une bobine d'induction, qui peut faire fondre efficacement le matériau même à des niveaux de puissance relativement faibles.
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