Les fours de fusion par induction, en particulier ceux utilisés pour les applications IGBT, nécessitent des creusets fabriqués à partir de matériaux capables de résister à des températures extrêmes tout en conservant une stabilité chimique avec les métaux fondus. Le choix du matériau du creuset dépend du point de fusion du métal, de sa réactivité et des exigences de pureté. Les options courantes comprennent le graphite de haute pureté, l'argile graphitique, l'oxyde de magnésium, le corindon, le zircon et l'argile graphitique badun, chacun convenant à des groupes de métaux et à des besoins industriels spécifiques.
Explication des principaux points :
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Creusets en argile graphite de haute pureté
- Métaux: Idéal pour l'or, l'argent et le platine en raison de leur point de fusion élevé (jusqu'à 2600°C).
- Capacité: Elle est généralement de 1 à 6 kg et convient aux applications à petite échelle ou de haute pureté.
- Avantages: Excellente conductivité thermique et résistance aux chocs thermiques, garantissant une contamination minimale.
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Creusets standard en argile graphite
- Métaux: Utilisés pour l'or, l'argent, le cuivre, l'aluminium, l'étain et le plomb.
- Capacité: Les modèles plus grands (3-300 kg) permettent la fusion à l'échelle industrielle.
- Points à prendre en compte: Rentables, mais peuvent nécessiter des revêtements pour les métaux très réactifs.
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Creusets à base de céramique (oxyde de magnésium, corindon, zircon)
- Métaux: Convient au fer, au platine, à l'acier et aux superalliages.
- Capacité: De 3 à 100 kg, souvent utilisées dans l'aérospatiale et l'énergie atomique.
- Propriétés: Grande réfractarité et inertie chimique, essentielles pour les métaux réactifs comme le zirconium ou le hafnium.
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Creusets en argile graphite Badun
- Métaux: Compatible avec l'or, l'argent, le cuivre, l'aluminium, l'étain et le plomb.
- Capacité: Évolutive de 3 à 2000 kg, idéale pour les opérations à grand volume.
- Durabilité: Intégrité structurelle améliorée pour une utilisation prolongée dans les fonderies à usage intensif.
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Applications spécialisées
- Fusion par induction sous vide (VIM): Utilise des creusets en zircone ou en alumine pour les alliages de très haute pureté dans l'aérospatiale et l'électronique.
- Métaux réactifs: Requiert un gaz inerte ou un environnement sous vide avec des creusets en céramique pour éviter l'oxydation.
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Avantages des fours à induction
- Précision: L'induction électromagnétique assure un chauffage et un contrôle de la température uniformes.
- Pureté: Les environnements à faible teneur en oxygène et les creusets sur mesure minimisent la contamination métallique.
Pour le traitement des matériaux avancés, des technologies telles que la machine mpcvd complètent ces systèmes en permettant une synthèse de haute pureté, bien que la sélection du creuset reste fondamentale pour des performances spécifiques aux métaux.
Aperçu pratique: Lors de la sélection d'un creuset, il faut tenir compte non seulement du métal, mais aussi de l'échelle opérationnelle et des contrôles environnementaux - des facteurs qui façonnent discrètement l'efficacité de la métallurgie moderne.
Tableau récapitulatif :
| Matériaux de creuset | Meilleur pour les métaux | Plage de capacité | Principaux avantages |
|---|---|---|---|
| Argile graphite de haute pureté | Or, argent, platine | 1-6 kg | Conductivité thermique élevée, contamination minimale |
| Argile graphite standard | Or, argent, cuivre, aluminium, etc. | 3-300 kg | Rentable, modulable pour l'industrie |
| Céramique (MgO, Corindon, etc.) | Fer, platine, acier, superalliages | 3-100 kg | Haute réfractarité, inerte pour les métaux réactifs |
| Argile graphite Badun | Or, argent, cuivre, aluminium, etc. | 3-2000 kg | Durable, idéal pour les opérations lourdes |
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