November 13, 2025
الـفرن القوس الكهربائي الفراغييمثل نوعًا متخصصًا من الأفران الصناعية المصممة لصهر المعادن في ظروف التفريغ. يعمل على مبدأ صهر القوس الفراغي، ويستخدم تيارًا عاليًا وجهدًا منخفضًا لتحقيق تشغيل قوس قصير، وهو أمر ضروري لعملية الصهر الفريدة الخاصة به.
في قلب فرن القوس الفراغي تكمن ظاهرة تفريغ القوس الغازي. تتميز هذه العملية بجهد منخفض للغاية بين الأقطاب الكهربائية، ومع ذلك فإنها تسمح بمرور تيار كبير نسبيًا عبر الغاز. ونتيجة لذلك، ترتفع درجة الحرارة داخل منطقة القوس إلى حوالي 5000 كلفن. تنبع كثافة التيار الكبيرة الملحوظة في هذا الإعداد من مصدرين أساسيين: الانبعاث الحراري الذري والانبعاث الذاتي للإلكترونات.
حول القطب الكهربائي السالب، تتشكل طبقة من الأيونات الموجبة، مما يخلق مجالًا كهربائيًا قويًا. يدفع هذا المجال المهبط إلى إطلاق الإلكترونات تلقائيًا، والتي تصطدم بعد ذلك بجزيئات الغاز بين القطبين الكهربائيين، مما يؤينها. تولد عملية التأين هذه أيونات موجبة إضافية وإلكترونات ثانوية. تحت تأثير المجال الكهربائي، تتصادم هذه الجسيمات المشحونة مع المهبط والقطب الموجب، على التوالي، مما ينتج حرارة شديدة. والجدير بالذكر أن درجة حرارة المهبط تظل أقل من درجة حرارة القطب الموجب لأن جزءًا من الطاقة يُنفق في انبعاث الإلكترونات. بالإضافة إلى ذلك، يساهم إعادة تركيب بعض الأيونات الموجبة والإلكترونات في درجات الحرارة المرتفعة الملحوظة.
صهر القوس الفراغي هو عملية قوس قصيرة تتضمن عادةً جهد قوس يتراوح من 22 إلى 65 فولتًا، مع طول قوس يتراوح من 20 إلى 50 مليمترًا (الأخير ينطبق على السبائك الأكبر حجمًا). يضمن هذا الإعداد صهرًا فعالًا ومتحكمًا فيه داخل بيئة التفريغ.
بدأت رحلة أفران القوس الفراغي بتجربة صهر أسلاك البلاتين الناجحة في عام 1839. ومع ذلك، استغرق الأمر أكثر من قرن من الزمان حتى يتعمق الباحثون في صهر المعادن المقاومة للحرارة. بحلول عام 1953، كانت أفران القوس الكهربائي الفراغية قد شقت طريقها إلى الإنتاج الصناعي. حتى عام 1956، واصلت الولايات المتحدة والعديد من الدول الأوروبية صهر التيتانيوم في أفران غير قابلة للاستهلاك، بينما بدأ إنتاج الفولاذ في عام 1955 باستخدام أفران قابلة للاستهلاك. في حوالي عام 1960، تجاوز وزن سبائك الفولاذ المنتجة بواسطة الأفران القابلة للاستهلاك 30 طنًا، مما يشير إلى تقدم كبير. اليوم، تجسد أفران الاستهلاك الفراغية التي تصنعها شركات مثل Kangsai هذا الاتجاه التنموي، وتتميز بمصادر طاقة رئيسية مشتركة وأنظمة تفريغ وأنظمة تحكم أوتوماتيكية بين فرنَين لتعزيز كفاءة الإنتاج واستخدام المعدات.
يوفر معالجة قطع العمل أو المواد حراريًا في بيئة تفريغ العديد من المزايا. إنه يطيل عمر خدمة الأدوات والقوالب عن طريق منع الأكسدة وإزالة الكربون، مما يؤدي إلى تشطيب سطحي لامع، وتشوه ضئيل، وتوفير الطاقة، وعمليات خالية من التلوث. علاوة على ذلك، يمكن للمعالجة الحرارية بالتفريغ أن تغير الخصائص الميكانيكية والمعدنية للمواد، مما يعزز أدائها العام.
تُستخدم أفران الصهر الفراغية في المقام الأول لصهر المعادن التفاعلية وغير القابلة للذوبان، والسبائك الصلبة، والمواد المغناطيسية، والفولاذ المقاوم للصدأ. تعمل هذه الأفران في ظل ظروف الضغط المنخفض (تخفيف الضغط)، وتوفر العديد من الفوائد الرئيسية:
باختصار، تستفيد أفران القوس الكهربائي الفراغية من مبادئ تفريغ القوس الفراغي لتقديم وسيلة متطورة وفعالة لصهر المعادن، مع العديد من المزايا من حيث جودة المواد وكفاءة الإنتاج والتأثير البيئي.
نحن مصنع محترف للأفران الكهربائية. لمزيد من الاستفسارات، أو إذا كنت بحاجة إلى أفران القوس المغمور، أو أفران القوس الكهربائي، أو أفران تكرير المغرفة، أو معدات صهر أخرى، فيرجى عدم التردد في الاتصال بنا على susan@aeaxa.com
