Principais conclusões
- Um forno de vazamento sem núcleo aquece todo o banho: a bobina envolve o cadinho inteiro, de modo que o campo induz correntes em todo o metal ao mesmo tempo.
- Um forno de canal gera o calor por meio de um indutor abaixo do banho e aquece uma pequena alça de metal fundido. O aquecimento por indução ocorre dentro do canal, enquanto o restante do corpo permanece relativamente frio.
- O forno de vazamento sem núcleo CAP também aquece os dutos, vaza metal sem entupimento por escória e esvazia 100% por basculamento reverso, permitindo trocas de liga rápidas, sem risco de deixar metal residual dentro.
- É por isso que o primeiro forno automático de vazamento por pressão do mundo, o CAP da CIME, é sem núcleo (= de cadinho) e não de canal.
Duas formas de usar a indução
A indução pode aquecer o metal por meio de duas arquiteturas: sem núcleo (de cadinho) e de canal. Elas compartilham a mesma física, um campo alternado induzindo correntes no metal, mas colocam esse campo em lugares muito diferentes, e essa escolha define o que cada forno consegue e não consegue fazer no chão de uma fundição.
Num forno sem núcleo a bobina envolve todo o cadinho, incluindo os sifões, de modo que o campo magnético induz correntes em toda a carga e a aquece diretamente, por dentro. Num forno de canal o calor é gerado numa pequena alça de metal fundido mantida numa garganta abaixo do banho, onde um indutor com núcleo de ferro atua como um transformador. Essa alça precisa permanecer fundida o tempo todo, e o calor então conduz para cima, ao banho principal, em vez de ser gerado em todo o seu volume.
Nota
No forno de canal, um núcleo de ferro é atravessado por uma alça de metal fundido. No forno sem núcleo não existe nem núcleo nem alça permanente: é a própria bobina que age diretamente sobre toda a carga. A CIME constrói fornos sem núcleo desde 1952.
Essa diferença de arquitetura, por mais que possa parecer um detalhe teórico, é o que explica comportamentos muito diferentes em serviço. O forno de vazamento sem núcleo aquece todo o banho, pode ser esvaziado por completo e permite trocar de metal livremente. O forno de canal, por ter de manter sempre cheia a alça na garganta, herda um conjunto de restrições que não podem ser removidas por completo.
O que a diferença provoca
A mesma física de indução, dois resultados. Um forno de canal mantém viva uma alça fundida na garganta e conduz o calor ao banho; um forno sem núcleo aquece todo o volume, sifões incluídos. No chão de uma fundição isso aparece em seis propriedades práticas.
O CAP permite aquecer todo o banho, ter dutos que não solidificam, um forno que esvazia por completo e uma parada no fim de semana. Essa flexibilidade é o motivo pelo qual o CAP é o produto carro-chefe da CIME.
Aqueça todo o banho e você poderá esvaziá-lo, vazar a partir dele e trocar de metal à vontade.
Por que importa no vazamento
Um forno de canal precisa operar bem mais quente que o metal que entrega e retém várias toneladas de metal como pé que nunca consegue esvaziar. Seus sifões não são aquecidos diretamente, então no ferro nodular a escória adere e os dutos entopem.
O CAP sem núcleo da CIME resolve esses problemas com uma só ideia: uma bobina elíptica que aquece o cadinho e ambos os dutos. Os sifões nunca solidificam, o banho esvazia por completo, as trocas de liga são rápidas. É por isso que o primeiro forno automático de vazamento por pressão do mundo é sem núcleo, e não de canal.
Ponto-chave
O sem núcleo não é apenas um método de fusão, é a plataforma. A mesma física que aquece todo o banho é o que permite à CIME fundir, manter e vazar por pressão a partir de uma só estrutura: os fornos a cadinho sem núcleo.
Perguntas frequentes
Por que um forno sem núcleo vaza ferro nodular quando um de canal tem dificuldade?
Porque a bobina sem núcleo aquece os dutos e sifões de vazamento além do cadinho. Num forno de canal esses dutos não são aquecidos diretamente, então no ferro nodular a escória adere e os dutos entopem. Um forno sem núcleo mantém quente todo o metal, de modo que os sifões não incrustam e o jato permanece limpo.
Um forno sem núcleo precisa de um pé fundido como um de canal?
Não. Um forno sem núcleo esvazia 100% por basculamento. Um forno de canal precisa manter uma alça de metal fundida na garganta o tempo todo, o que deixa cerca de duas toneladas de metal presas que ele nunca consegue esvaziar.
Por que o primeiro forno automático de vazamento por pressão do mundo é sem núcleo?
O CAP sem núcleo da CIME usa uma bobina elíptica que aquece o cadinho e ambos os dutos: essa foi a verdadeira revolução no vazamento por indução. A arquitetura de canal não consegue fazer isso.
Referências e fontes
- Foundry Trade Journal, artigo técnico sobre a prática de vazamento por pressão sem núcleo, 2006.
- Cast Metal Times, fusão por indução sem núcleo versus de canal, 2004.
- CIME S.r.l., documentação interna de processo e engenharia, Turin.