I forni di fusione a induzione, in particolare quelli utilizzati per le applicazioni IGBT, richiedono crogioli realizzati con materiali in grado di resistere a temperature estreme e di mantenere la stabilità chimica con i metalli fusi.La scelta del materiale del crogiolo dipende dal punto di fusione del metallo, dalla reattività e dai requisiti di purezza.Tra le opzioni più comuni vi sono la grafite di elevata purezza, l'argilla di grafite, l'ossido di magnesio, il corindone, lo zircone e l'argilla di grafite badun, ciascuno adatto a gruppi di metalli e a esigenze industriali specifiche.
Punti chiave spiegati:
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Crogioli di argilla grafitica di elevata purezza
- Metalli:Ideale per oro, argento e platino grazie ai loro elevati punti di fusione (fino a 2600°C).
- Capacità:In genere gestisce 1-6 kg, adatti per applicazioni su piccola scala o ad alta purezza.
- Vantaggi:Eccellente conducibilità termica e resistenza agli shock termici, per garantire una contaminazione minima.
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Crogioli standard in argilla grafitata
- Metalli:Utilizzato per oro, argento, rame, alluminio, stagno e piombo.
- Capacità:Le varianti più grandi (3-300 kg) consentono la fusione su scala industriale.
- Considerazioni:Economici, ma possono richiedere rivestimenti per i metalli altamente reattivi.
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Crogioli a base di ceramica (ossido di magnesio, corindone, zircone)
- Metalli:Adatto per ferro, platino, acciaio e superleghe.
- Capacità:Varia da 3 a 100 kg, spesso utilizzata nell'industria aerospaziale e dell'energia atomica.
- Proprietà:Elevata refrattarietà e inerzia chimica, fondamentale per metalli reattivi come lo zirconio o l'afnio.
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Crogioli di argilla grafitica Badun
- Metalli:Compatibile con oro, argento, rame, alluminio, stagno e piombo.
- Capacità:Scalabile da 3 a 2000 kg, ideale per operazioni di grandi volumi.
- Durata:Integrità strutturale migliorata per l'uso prolungato nella fusione per impieghi gravosi.
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Applicazioni specializzate
- Fusione a induzione sotto vuoto (VIM):Utilizza crogioli di zirconia o allumina per leghe di altissima purezza nel settore aerospaziale ed elettronico.
- Metalli reattivi:Richiede ambienti con gas inerte o sottovuoto e crogioli in ceramica per evitare l'ossidazione.
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Vantaggi del forno a induzione
- Precisione:L'induzione elettromagnetica garantisce un riscaldamento uniforme e il controllo della temperatura.
- Purezza:Ambienti a basso contenuto di ossigeno e crogioli su misura riducono al minimo la contaminazione dei metalli.
Per la lavorazione di materiali avanzati, tecnologie come la macchina mpcvd completano questi sistemi consentendo sintesi di elevata purezza, anche se la selezione del crogiolo rimane fondamentale per ottenere prestazioni specifiche per il metallo.
Approfondimento pratico:Quando si sceglie un crogiolo, non bisogna considerare solo il metallo, ma anche la scala operativa e i controlli ambientali, fattori che determinano tranquillamente l'efficienza della metallurgia moderna.
Tabella riassuntiva:
| Materiale del crogiolo | Il migliore per i metalli | Gamma di capacità | Vantaggi principali |
|---|---|---|---|
| Argilla di grafite di elevata purezza | Oro, argento, platino | 1-6 kg | Elevata conducibilità termica, contaminazione minima |
| Argilla di grafite standard | Oro, argento, rame, alluminio, ecc. | 3-300 kg | Economico, scalabile per l'industria |
| Ceramica (MgO, Corindone, ecc.) | Ferro, platino, acciaio, superleghe | 3-100 kg | Alta refrattarietà, inerte per metalli reattivi |
| Argilla di grafite Badun | Oro, argento, rame, alluminio, ecc. | 3-2000 kg | Durevole, ideale per operazioni pesanti |
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