الصهر بالحث الفراغي (VIM) هي عملية تنطوي على صهر المعادن تحت ظروف التفريغ باستخدام الحث الكهرومغناطيسي كمصدر للطاقة. وتعد هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص لمعالجة المعادن التفاعلية والسبائك المتخصصة التي تتطلب بيئة محكومة لمنع الأكسدة وغيرها من التفاعلات الضارة.
مبدأ التشغيل:
تعتمد عملية VIM على ثلاثة مبادئ أساسية: الحث الكهرومغناطيسي وتأثير الجلد والتوصيل الحراري. يتم وضع مادة خام معدنية صلبة في بوتقة يتم لفها بملف تحريض. عندما يتدفق تيار متناوب عبر ملف الحث، فإنه يولد قوة دافعة كهرومغناطيسية تحريضية، والتي بدورها تستحث تيارات دوامة داخل الشحنة المعدنية. وتولّد هذه التيارات الدوامة حرارة، وعندما يتجاوز إنتاج الحرارة معدل تبديد الحرارة من المعدن، ترتفع درجة الحرارة حتى ينصهر المعدن من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.مزايا ظروف التفريغ:
يوفر استخدام ظروف التفريغ في VIM العديد من المزايا مقارنة بالطرق غير الفراغية. فهو يمنع إعادة أكسدة المعادن النشطة ويسهل إزالة العناصر الضارة والشوائب غير المعدنية. كما تعزز بيئة التفريغ أيضًا من كفاءة بعض التفاعلات الكيميائية، مثل إزالة الغازات وتعديل تركيبات السبائك.
- تدفق العملية:
- يمكن تقسيم عملية VIM إلى عدة مراحل:الشحن:
- يتم تحميل المواد الخام عالية النقاء في الفرن بعد تنظيفها من الصدأ والزيت.الصهر:
- بعد تحقيق درجة معينة من التفريغ، يتم تسخين الشحنة. يحدث الذوبان الأولي طبقة بعد طبقة، مما يساعد في إزالة الغازات والشوائب غير المعدنية.التكرير:
تتضمن هذه المرحلة إزالة الأكسجين، وإزالة الغازات، وإزالة الشوائب المتطايرة، وتعديل درجة الحرارة، والتحكم في التركيب. وتُعد درجة حرارة التكرير ومستوى التفريغ ووقت الاحتفاظ بالمادة من المعلمات الحرجة التي يجب إدارتها بعناية.الصب:
بمجرد أن يتم صهر المعدن وتكريره بالكامل، يتم صب المعدن في الشكل المطلوب في ظل ظروف محكومة لمنع العيوب وضمان جودة المنتج النهائي.
التطبيقات والتاريخ:
