Vacuum Arc Melting Furnace
Four à arc sous vide non consommable pour la fusion de métaux réfractaires et la recherche sur les matériaux amorphes en vrac
Numéro d'article: TU-DH09
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Présentation du produit
Ce système est un four de fusion à arc sous vide non consommable conçu pour le traitement à haute température de matériaux avancés dans des conditions inertes ou de vide poussé. Il génère des températures d'arc plasma supérieures à 3500°C, ce qui permet de fondre des métaux réfractaires qui sont notoirement difficiles à traiter. Avec son creuset multi-postes intégré, son système de coulée par aspiration et ses capacités sous vide, il constitue une plateforme complète pour la recherche métallurgique et la production en petites séries.
Il est principalement utilisé par les universités, les instituts de science des matériaux et les centres de R&D industriels qui développent de nouveaux alliages, des matériaux amorphes et des métaux de haute pureté. Les applications typiques vont de la synthèse d'alliages à haute entropie à la préparation d'échantillons pour essais de traction par coulée par aspiration. La configuration flexible du four accepte une grande variété de formes d'échantillons : poudres, copeaux, fils, granulés, et permet des itérations rapides, ce qui en fait un outil indispensable pour l'innovation en matériaux avancés.
Conçu pour la fiabilité, ce four est équipé de composants robustes refroidis par eau, de joints sous vide de qualité industrielle et d'un système de contrôle API de précision. Sa conception à porte latérale simplifie le chargement et le déchargement des échantillons, tandis que la grande fenêtre d'observation permet un suivi en temps réel. Tous les éléments sont conçus pour offrir des performances constantes dans des environnements de laboratoire exigeants, garantissant des résultats reproductibles d'une utilisation à l'autre.
Caractéristiques clés
- Arc plasma à très haute température : L'électrode en tungstène génère un arc à température supérieure à 3500°C, suffisant pour fondre pratiquement n'importe quel métal. Cette capacité le rend idéal pour les métaux réfractaires comme le tungstène, le tantale et le molybdène, ainsi que pour les céramiques à très haute température.
- Grande fenêtre d'observation de grand diamètre : Une vue de grande surface permet une visualisation claire et en temps réel du bain de fusion, de la position de l'électrode et de l'état de l'échantillon pendant le fonctionnement. Cela améliore le contrôle du procédé et la sécurité, permettant aux opérateurs d'ajuster les paramètres en cours de fonctionnement.
- Creuset multi-position avec basculement et agitation : Le four comprend de 1 à 5 alvéoles de fusion hémisphériques (ø70×30 mm, capacité de 130 à 250 g). Un poste est équipé d'une agitation électromagnétique pour un alliage homogène, tandis qu'une poignée de basculement manuel permet la rotation ou le transfert de l'échantillon sans perturber l'atmosphère, un élément essentiel pour les séquences de fusion en plusieurs étapes.
- Module de coulée par aspiration intégré : Un système de moule en graphite dédié à ajustement glissant permet la coulée rapide d'éprouvettes de traction, de barres ou d'autres petites pièces directement à partir de la fusion. Le poids des échantillons varie de 30 à 100 g, ce qui est idéal pour produire des éprouvettes pour la caractérisation mécanique.
- Système de vide poussé configurable : Choisissez entre une pompe à entraînement direct seule ou associée à une pompe à diffusion ou une pompe moléculaire pour atteindre des niveaux de vide ultime jusqu'à ≤5,0×10⁻⁴ Pa. Cela minimise la contamination par l'oxygène et l'azote, préservant la pureté du matériau.
- Formes d'échantillons acceptées flexibles : Accepte les poudres, les fils, les copeaux, les forages, les granulés, les barres, les anneaux et même les chutes irrégulières. Cette polyvalence réduit le temps de préparation des échantillons et s'adapte à divers flux de travail de recherche.
- Cycle de fusion rapide : La plupart des matériaux métalliques peuvent être complètement fondus en moins d'une minute, grâce à l'arc haute densité et au refroidissement efficace du creuset. Ce débit élevé accélère les campagnes expérimentales.
- Chambre à chargement latéral ergonomique : Contrairement aux conceptions à chargement par le haut, l'ouverture par porte latérale offre un accès facile pour le chargement et le déchargement, en particulier pour les échantillons lourds ou encombrants. La porte est équipée de sa propre fenêtre d'observation pour un suivi pratique pendant le chargement.
- Contrôle précis par écran tactile et API : Tous les paramètres – courant, vide, agitation et séquence – sont contrôlés via une interface écran tactile conviviale avec logique API. L'enregistrement de données et le stockage de recettes permettent une répétabilité constante et un fonctionnement simplifié.
- Système d'électrode non consommable : La cathode d'arc utilise une pointe en tungstène durable qui ne nécessite pas de remplacement fréquent, réduisant les coûts d'exploitation et les temps d'arrêt. La hauteur de l'électrode est réglable électriquement pour un contrôle optimal de l'entrefer de l'arc.
Applications
| Application | Description | Avantage clé |
|---|---|---|
| Synthèse d'alliages à haute entropie (AHE) | Préparation d'alliages à plusieurs éléments principaux à partir de poudres ou de morceaux d'éléments sous atmosphère d'argon, garantissant une oxydation minimale et un mélange uniforme. | Permet d'obtenir des lingots homogènes de haute pureté avec des compositions complexes pour la recherche fondamentale sur les alliages. |
| Coulée de verres métalliques en vrac (VMV) | Coulée par aspiration directement dans des moules en cuivre refroidis par eau pour produire des barres amorphes, des feuilles ou des éprouvettes de traction avec des vitesses de solidification rapides. | Crée des échantillons totalement amorphes avec une excellente capacité de formation du verre pour l'étude des propriétés mécaniques et physiques. |
| Préparation de lingots de métaux réfractaires | Fusion et consolidation de tungstène, molybdène, niobium, tantale et leurs alliages en lingots bouton pour un traitement ou une analyse ultérieure. | Permet de surmonter les points de fusion extrêmement élevés des métaux réfractaires dans un environnement contrôlé à faible contamination. |
| Production de matière première en poudre de superalliage | Coulée de lingots d'alliage mère qui sont ensuite atomisés en poudre pour la fabrication additive ou la métallurgie des poudres. | Garantit une chimie de lingot propre et homogène, ce qui se traduit directement par une qualité de poudre constante. |
| Recyclage et raffinage des métaux précieux | Récupération du platine, du palladium, de l'or et de l'argent à partir de chutes par fusion à l'arc sous vide, séparation des impuretés par vaporisation ou formation de laitier. | Maximise le rendement et la pureté tout en fonctionnant dans un système fermé qui capture les composés volatils en toute sécurité. |
| Synthèse de céramiques de carbure et de borure | Fusion réactive de mélanges de poudres métalliques avec du carbone ou du bore pour former des céramiques à très haute température (par ex. WC, TiB₂) dans une atmosphère protectrice. | Empêche l'oxydation des phases non oxyde et obtient une conversion complète en quelques minutes, beaucoup plus rapidement que le frittage conventionnel. |
| Recherche sur les combustibles nucléaires et les gaines | Traitement d'alliages à base d'uranium ou de matériaux de gainage en zirconium dans une chambre hermétiquement fermée avec des capacités de manipulation à distance pour la sécurité radiologique. | Fournit un environnement contrôlé essentiel pour la manipulation de matières actives tout en protégeant les opérateurs. |
| Développement de matériaux thermoélectriques | Synthèse de skutterudites, de half-Heuslers et d'autres composés thermoélectriques par fusion à l'arc de mélanges stœchiométriques sous argon. | Donne des lingots de phase pure avec une stœchiométrie adaptée, essentielle pour optimiser les performances thermoélectriques. |
Caractéristiques techniques
| Paramètre | Spécification |
|---|---|
| Modèle | TU-DH09 |
| Type de chambre | Cylindrique verticale, acier inoxydable refroidi par eau |
| Configuration de l'électrode | Pointe en tungstène non consommable, hauteur réglable électriquement ; manipulateur à joint sphérique |
| Options de configuration du vide | Option 1 : Pompe rotative à entraînement direct ; Option 2 : Pompe rotative + pompe à diffusion ; Option 3 : Pompe rotative + pompe moléculaire |
| Pression ultime (à froid, vide) | ≤5,0×10⁻⁴ Pa (avec pompe à diffusion ou pompe moléculaire) |
| Pression de fonctionnement | <1 Pa (typique, sous flux d'argon) |
| Courant de fusion | Jusqu'à 1000 A CC, réglable en continu |
| Allumage de l'arc | Haute fréquence, sans contact |
| Creuset | Cuivre, refroidi par eau ; 1, 3 ou 5 alvéoles (personnalisable) ; chaque alvéole : hémisphérique, ø70×30 mm |
| Capacité du creuset | 130–250 g par alvéole (dépend du matériau) |
| Agitation | Électromagnétique sur un poste |
| Manipulation de l'échantillon | Poignée de basculement manuel pour rotation et transfert in situ |
| Coulée par aspiration | Moule intégré à ajustement glissant ; poids de l'échantillon 30–100 g |
| Ouverture de chargement | Porte à ouverture latérale avec joint torique et fenêtre d'observation |
| Interface de contrôle | Écran tactile couleur de 7 pouces avec automatisation API |
| Eau de refroidissement | Requis : débit >10 L/min, pression 0,2–0,4 MPa |
| Alimentation électrique | Triphasée, 380 V, 50/60 Hz (autres tensions sur demande) |
| Dimensions (L×P×H) | Environ 1200×800×1600 mm (varie selon la configuration) |
Pourquoi choisir ce produit
- Performance à haute température sans compromis : La capacité du four à arc à atteindre constamment >3500°C avec un contrôle de courant stable permet la recherche sur des matériaux que les fours conventionnels à résistance ou à induction ne peuvent pas fondre. Notre conception garantit un chauffage uniforme et des temps de fusion rapides, réduisant le risque d'oxydation et améliorant l'homogénéité du lingot.
- Plateforme robuste et adaptable : Avec des systèmes de vide configurables, plusieurs géométries de creuset et des options de coulée par aspiration ou de coulée par inclinaison, cet appareil s'adapte à une large gamme de protocoles expérimentaux. Nous proposons également des conceptions personnalisées pour des applications spécialisées, des formes de creuset uniques à l'intégration supplémentaire de boîte à gants.
- Fiabilité éprouvée dans des laboratoires exigeants : Plus d'une décennie d'utilisation sur le terrain dans les meilleures institutions de recherche dans le monde valide la durabilité de nos creusets en cuivre refroidis par eau, de nos joints sous vide de haute qualité et de nos contrôles API industriels. Le système est conçu pour un fonctionnement 24h/24 7j/7 avec un minimum de temps d'arrêt.
- Fonctionnement et gestion de données simplifiés : L'interface écran tactile intuitive et la programmation API permettent aux opérateurs d'enregistrer et de rappeler des recettes, d'enregistrer les données du procédé et de suivre les tendances du vide et du courant. Cela réduit le temps de formation et garantit la reproductibilité des expériences.
- Service et support complets : De l'installation et la mise en service à la consultation technique continue, nos ingénieurs expérimentés fournissent une assistance rapide. Nous proposons des contrats de maintenance préventive, des packs de pièces de rechange et une intervention rapide pour faire progresser votre recherche.
Contactez-nous dès aujourd'hui pour discuter de vos besoins spécifiques en matière de fusion ou pour demander une configuration personnalisée pour votre recherche sur les matériaux avancés.
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