С развитием в технике новых технологий стала возможным мечта металлургов о получении сплавов различных металлов, которые обладают довольно высокими свойствами при минимуме посторонних примесей и процентного содержания инертных газов. Для этого нужны вакуумные устройства, у которых в изолированных рабочих камерах можно получить новые сплавы в безвоздушном пространстве без присутствия молекул кислорода. Кроме высокого качества выплавки, такие вакуумные устройства могут применяться для термической обработки различных материалов путем закалки в масле, отжиге, сушке и пайке.
Содержание:
- Устройство вакуумной печи
- Вакуумная печь для спекания
- Печь вакуумно-компрессионная
- Вакуумная печь сопротивления
- Производство вакуумных печей
Устройство вакуумной печи
Эти высокопроизводительные установки на основе новейших технологий помогают получать уникальную продукцию высокого качества и в этом их основное преимущество перед другими видами печей. Основным элементом является герметическая камера, в которой и проводится термическая обработка в разряженном пространстве. Вакуумный насос высокого давления откачивает из нее воздух и создает средние и высокие значения вакуума, в которых так нуждается литейное производство.
Вакуумная печь
Конструктивно различают два вида вакуумных электрических печей:
- в виде реторты, у которой нагревательные элементы располагаются снаружи;
- полностью изолированная от окружающей среды камера, в которой мощные излучатели или нагреватели, расположенные по периметру, создают высокую температуру.
Принцип работы у такого оборудования довольно прост: перед термической обработкой в камеру помещаются детали или заготовки, затем дверца закрывается, вакуумный насос начинает откачивать воздушную среду до создания разряжения нужной величины. Высокочастотные индукторы активируются и создают в замкнутом пространстве высокую температуру, в результате детали раскаляются или расплавляются до жидкого состояния, происходит молекулярная диффузия. По времени технологический процесс продолжается до тех пор, пока полностью не закончится реакция, получается сплав с совершенно другими свойствами. После этого автоматика отключает нагреватели, температура в рабочей камере уменьшается, синхронно происходит запуск насосов на нагнетание — давление постепенно выравнивается с наружным. После разгерметизации готовые образцы удаляются, а изделие подготавливают к следующему аналогичному циклу.
Вакуумная печь для спекания
Установки вакуумно-компрессионные серии VCS предназначены для термической обработки изделий из металлов особой твердости или их сплавов, например, вольфрама, молибдена, а также других аналогичных соединений, которые имеют высокие удельные весовые параметры по таблице периодических элементов.
Вакуумная печь для спекания
Модели 3312—5518:
- вес закладки — от 240 до 08 т;
- габариты рабочей камеры — 320х320х1200-500х500х1800 мм;
- максимальная температура — 1550° C;
- давление подаваемого газа —19-105 бар;
- величина вакуума — 2•10-5 мбар;
- скорость натекания — 6,7•10-4 мбар/ч;
- мощность нагревания — 220-360 кВт.
Тульские инженеры предлагают устройства для термообработки особых сплавов, которые можно использовать в различных областях промышленного производства. Печи для спекания металлического порошка в твердые слитки представляют собой незаменимое оборудование, которое можно применять в процессе инжекционного формирования новых металлов при термической обработке порошка в рабочих камерах.
При использовании таких высокопроизводительных установок можно получить:
- детали машин и механизмов сложной конфигурации;
- фильтры из полимерного материала для очистки химически активных газов и жидкостей;
- уплотнительные конструкции для использования в турбинах и вакуумном оборудовании;
- ферриты, высокоточные контакты для радио и электронной промышленности, а также магниты.
Выпускаемые изделия изготавливают с такими параметрами:
- мощность нагревательных элементов — до 10 кВт;
- параметры подключаемой сети — 380В±10%;
- диапазон автоматического регулирования — 50-500° С;
- точность автоматической регулировки — ± 5° С;
- параметры вакуума в рабочей камере до 1•10-5 мбар;
- время выхода на расчетную температуру до 40 минут.
Представленные изделия обеспечивают довольно высокое качество при спекании за счет эффективности нагревания, а изготовлены они из материалов высокого качества. После термической обработки все поверхности деталей получаются идеально ровными, не требующими механической обработки, прочными и отполированными до зеркального блеска.
Надежные нагреватели обеспечивают высокие параметры нагревания, управление всеми технологическими процессами выполняет автоматика.
Печь вакуумно-компрессионная
Печь вакуумно-компрессионная
Конструктивно устройство выглядит как электрический шкаф, в состав которого входят:
- прочный корпус, который изготавливается из листовой стали;
- герметическая рабочая камера;
- электронный блок управления.
Принцип работы простой: внутрь камеры закладываются детали, дверца закрывается, насос начинает откачивать воздух, создавая разряжение, а нагревательные элементы поднимают температуру до оптимальных значений. Для безопасного использования установлен предохранительный клапан, который стравливает избыток давления.
Между корпусом и рабочим отсеком проложена надежная теплоизоляция, которая предотвращает тепловые потери. Управляющий блок сконструирован таким образом, что быстро реагирует на все технологические процессы:
- нагревание и контроль заданных параметров температуры внутри рабочей камеры;
- создавать параметры вакуума при помощи насоса высокого давления;
- поддерживать параметры процесса до его окончания;
- Следить за температурой и давлением помогают датчики и предохранительный клапан.
Автоклавы серии СНВС как раз и сконструированы для дегазации компаундов эпоксидного типа, они могут создавать температуру внутри рабочей камеры до 2500° C, а значения вакуума — 1•10-6 мбар. Кроме этого, их используют для заливки или основательной пропитки электрических элементов.
Вакуумная печь сопротивления
Основное отличие аналогичного оборудования от обычных печей — возможность создания с помощью турбомолекулярных насосов высокого и сверхвысокого вакуума в рабочей камере. Электрические печи сопротивления считаются в технике экологически безвредными и сконструированы для проведения таких тепловых процессов: отжига, пайки или спекания, дегазации при предельно высоких температурах. Допускается нормальная работа в среде нейтрального газа увеличенной чистоты, а излишки давления допускаются не более 200 мбар, поэтому такие печи используют в атомной, аэрокосмической, электронной промышленности, а также в других подразделениях российской индустрии.
Вакуумная печь сопротивления
Корпус изготовлен из нержавеющей стали, поэтому можно использовать водяное охлаждение, а подставки и основания, на которые укладываются заготовки, ивыполнены из молибдена или вольфрама.
Управление температурным режимом осуществляется вручную или с применением микропроцессорных регуляторов.
Не рекомендуется:
- осуществлять выполнение технологических процессов в окислительной или углеродосодержащей среде;
- нагревать углеграфитовые изделия и материалы, способные вступать в реакцию с нагревательными элементами камеры.
Все печи сопротивления рассчитаны под тяжелые нагрузки, они способны работать в таких условиях постоянно.
Производство вакуумных печей
Термическая обработка металла является довольно трудоемким процессом, ранее она занимала много сил и времени, трудозатраты вырастали многократно, но с появлением новых технологий, в частности, вакуумных печей большой производительности, качество продукции выросло многократно, как и скорость выполнения поставленных задач.
Производство вакуумных печей
Чтобы добиться нужного результата и высокой рентабельности производства, производителям металла надо заранее задуматься об установке качественного оборудования, чтобы трудозатраты не возрастали, а качество и скорость термической обработки увеличивались.
Сегодня большинство промышленных предприятий используют вакуумные печи от российских производителей, потому что они приспособлены к условиям наших регионов, отличаются высокой надежностью, многофункциональностью и долговечным использованием. Техническое обслуживание и ремонт таких установок довольно трудоемок, требуются специальные знания и навыки персонала, поэтому дешевле сразу заключить договор о сервисном сопровождении установленного оборудования.