Печи вакуумные – агрегаты для температурного воздействия на материалы в безвоздушном пространстве, которые обеспечивают улучшение качественных характеристик обрабатываемых изделий. Установки создают условия для чистоты осуществляемых исследований и получения высококачественных металлов и сплавов. Технология обработки требует наличия вакуума для повышения эксплуатационной стойкости изделий, вывода газовых примесей и улучшения структурной однородности материалов.
Содержание:
- Вакуумные печи промышленные
- Устройство вакуумной печи
- Водородные печи
- Печь вакуумная индукционная
- Дуговая вакуумная печь
- Печь вакуумная плавильная
- Закалочные вакуумные печи
- Вакуумная печь лабораторная
- Промышленные вакуумные печи – выбор
Вакуумные печи промышленные
Вакуумные промышленные агрегаты задействованы в сферах металлургии и машиностроения, в отраслях автомобильного транспорта, атомной энергетики и космических разработок. По назначению эксплуатации печи делятся на оборудование для:
- Плавления и отжига;
- Вакуумной цементации и спекания;
- Азотирования и закалки;
- Термообработки и пайки;
- Вакуумно-компрессионные;
- Печи спекания.
Вакуумные печи промышленные
С учетом конструктивных особенностей, а также технологии нагрева и охлаждения выделяются печи:
- Муфельные – предусматривают наличие защитной среды инертных газов, подходят для обработки металлов, сплавов и керамики;
- Трубчатые – функционируют за счет кварцевых труб, которые выступают в роли вакуумной камеры;
- Ретортные – отличаются высокой частотой технологических циклов, граничная температура нагрева 1100°С.
Устройство вакуумной печи
Ведущим технологическим элементом вакуумных печей выступает рабочая камера нагрева, соединённая с насосами для откачки атмосферного воздуха, которые обеспечивают формирование разряженной среды. В число основных технических характеристик печей вакуумного типа входят:
- Объем рабочего пространства;
- Габаритные размеры установки;
- Мощность электропривода;
- Рабочий температурный диапазон;
- Тип нагревательного элемента.
Устройство вакуумной печи
Схема работы агрегата базируется на откачке воздушного потока из рабочего пространства и последующей высокотемпературной обработке материалов в условиях вакуума. Данные параметры позволяют качественно улучшить химический состав и физическую форму изделий. Установки отличаются экологической безопасностью, так как процесс обработки происходит без выделения токсичных веществ.
Водородные печи
Технологический процесс работы водородных печей предусматривает воздействие на материалы в условиях высоких температур и включает наличие защитной газовой среды из водорода либо 5% азотно-водородной смеси. Функцию нагревательного элемента выполняет молибденовая проволока, корпус выполнен из металла с воздухонепроницаемыми свойствами. Модификации оборудования поддерживают вертикальный и горизонтальный вариант исполнения. Агрегаты подходят для:
- Процессов спекания керамики и порошковых металлов;
- Отжига и пайки материалов;
- Обработку стеклянных изделий;
- Температурной обработки полупроводниковых сплавов.
Водородные печи
Нагрев осуществляется при температуре до 1600°С, для автоматической регулировки предусмотрен интеллектуальный контроллер. Установки предназначены для работы с магнитными сплавами, тугоплавкими материалами, керамики и цементированных карбидов.
Печь вакуумная индукционная
Вакуумные печи с индукционным способом прогрева воздействуют на материалы с помощью энергии электромагнитного поля, которая трансформируется в тепловую. Электромагнитное поле создается при запуске индуктора, по которому проводится переменный ток. Сформированный тепловой поток оказывает тепловое воздействие на изделия, расположенные в зоне его охвата. Данный способ обработки позволяет равномерно нагревать материалы и получать на выходе гладкие образцы без коррозийных окислов. Конструкция плавильного агрегата включает:
- Герметичную камеру;
- Рабочий индуктор;
- Систему вакуумной откачки;
- Механизм трамбовки;
- Загрузочный отсек;
- Термопару.
Печь вакуумная индукционная
Плавильные индукционные установки делятся на устройства периодического и непрерывного действия. В агрегатах первого типа очищение и подготовка холодного тигля производится в открытой, заполненной воздухом рабочей камере. Печи непрерывного действия предусматривают проведение данных действий в вакуумном герметичном пространстве.
Дуговая вакуумная печь
Вакуумные дуговые печи предназначены для высокотемпературной обработки изделий путем плавления, спекания либо сушки. Схема работы агрегатов базируется на нагреве материалов в условиях высокого давления и температуре до 2000°С. Базовым функциональным элементом оборудования выступает электрическая дуга, формируемая за счет постоянного тока. Процесс плавления металлов в печах данного типа сопровождается выводом пузырьков газа, что улучшает качественные параметры изделий. По конструктивному признаку установки делятся на:
- Печи с расходуемым электродом – электрическая дуга проходит между ванной с погруженным материалом и электродом;
- Агрегаты со стабильным электродом – дуга располагается между графитовым электродом и обрабатываемым металлом.
Дуговая вакуумная печь
Функцию откачки воздушного потока выполняют бустерные, форвакуумные и высоковакуумные насосы, оснащенные фильтрующими элементами для обеспечения чистоты получаемого материала.
Печь вакуумная плавильная
Термическая обработка металлов и сплавов производится в печах плавления, которые воздействуют на структуру и форму материалов в безвоздушном разряженном пространстве. Для перевода металла из твердой формы в жидкую применяется метод индукционного нагрева. Основными составными элементами плавильных установок выступают:
- Индуктор;
- Преобразователь;
- Камера плавления;
- Термопара;
- Вакуумные насосы;
- Отсек для загрузки шихты.
Печь вакуумная плавильная
Для основания корпуса используется нержавеющая шлифованная сталь, внешним покрытием служит сталь углеродистого типа. Герметичность среды обеспечивается за счет вакуумного кольца, которое формируется между внутренними и внешними стенками оборудования. В процессе плавления металла корпус конструкции не нагревается, что позволяет осуществлять работу без системы охлаждения.
Закалочные вакуумные печи
Печи вакуумные закалочные применяются для термического воздействия на металлы и сплавы в герметичной безвоздушной среде. Улучшение качественных характеристик материалов обеспечивается за счет прогрева образцов до предустановленной отметки и последующего охлаждения. Агрегаты используются для обработки нержавеющей и индукционной стали, а также титановых сплавов. Цикл закалки включает следующие этапы:
- Загрузка материалов в камеру;
- Формирование вакуумной среды;
- Нагрев до температуры 1000°С;
- Охлаждение рабочего пространства до 150°С;
- Запуск атмосферного воздуха;
- Выемка изделий.
Закалочные вакуумные печи
Охлаждение осуществляется с помощью газовой среды (гелия, азота, аргона либо водорода), которая позволяет регулировать скорость снижения температуры и применяется для обработки деталей различной конфигурации. Функционирование установок не требует применения масляных смазок, процесс нагрева производится без токсичных выбросов при низких показателях шума.
Вакуумная печь лабораторная
Лабораторные вакуумные печи используются для организации научно-исследовательских проектов и разработки новых технологических решений. Установки предусматривают компактные габариты и имеют тот же набор функций, что и промышленные модели. Технические характеристики печей для лабораторий включают:
- Диапазон граничных температур -250 - +3000°С;
- Рабочее давление оборудования при глубоком вакууме составляет 10-8, предельные параметры избыточного давления 100 бар;
- Объем рабочей камеры 16 – 50 куб.м.
Вакуумная печь лабораторная
В лабораторных вакуумных печах осуществляются процессы:
- Диффузионного спекания;
- Литья металлов;
- Синтеза керамических материалов;
- Выращивания оптоволокна;
- Создание конденсаторов из тантала;
- Графитизации образов.
Плавка металлов производится в дуговых и плавильных установках, для обработки керамических изделий и металлических сплавов предназначены резистивные печи.
Промышленные вакуумные печи – выбор
Вакуумные печи различной модификации представлены в каталогах отечественных и зарубежных производителей, которые предлагают широкий выбор моделей промышленного и лабораторного назначения. Среди иностранных брендов, специализирующихся на выпуске оборудования для термообработки, выделяются торговые марки BMI и SIMUWU (Франция), Carbolite Gero (Великобритания), Nabertherm, ALD и SCHMETZ (Германия). Отечественный рынок вакуумных агрегатов представлен брендами Термионик, АКТАН ВАКУУМ, ГКМП, Тула-Терм, ЮниТек.
При разработке моделей температурных установок применяются инновационные разработки и современные конструкторские подходы для обеспечения максимально эффективного воздействия и поддержания чистоты рабочего процесса. Модельный ряд агрегатов включает одно- и двухкамерные устройства с вертикальным и горизонтальным вариантом размещения, что позволяет удовлетворить потребности крупных и малых промышленных производств.
Промышленные вакуумные печи Nabertherm