Вакуумная печь: Вакуумные печи

alexxlab | 29.04.2023 | 0 | Разное

Вакуумные печи | Официальный сайт ERSTEVAK

Вакуумная печь – это промышленная термоустановка, которая позволяет проводить обработку различных материалов (преимущественно металлов и их сплавов) в условиях повышенной температуры и низкого давления

Печь вакуумная – это еще один прибор, изобретением которого могут гордиться российские ученые. В 1802 году в ходе ряда экспериментов физик Василий Петров открыл явление электрической дуги и начал использовать его для плавки металлов. Первая плавка металлов в безвоздушной среде произошла в Англии в 1839 году – тогда ученые поместили печь в полость с уже созданным разрежением и произвели разложение сырья с использованием электричества. Механизм вакуумной печи окончательно сформировался в начале XX столетия, когда в её конструкции впервые начали устанавливать вертикальные электроды. С этого момента устройство имеет второе название – печь вакуумного-дугового переплава.

Подходящее оборудование

Подходящее оборудование

Состав вакуумной печи

Современная вакуумная печь состоит из:

• герметичной камеры, непосредственно в которой и происходит обработка;
• вакуумной откачной системы;
• нагревательных компонентов.

Для обеспечения производственных процессов выплавки металлов подходит вакуумный насос для печей, обеспечивающий давление до 10-6 мбар. Элементы нагрева могут быть расположены как снаружи печи (такие устройства называются ретортными), так и внутри корпуса (камерное исполнение). В последнем случае прибор имеет двойные стенки с водяным охлаждением.

Принцип работы вакуумной печи

Принцип действия вакуумных печей для термообработки основывается на проведении всех рабочих процессов в условиях разреженной среды. После помещения материалов внутрь корпуса он полностью закрывается. Далее откачная система создает в рабочем пространстве безвоздушную среду, откачивая газы и молекулы кислорода. Нагреватель позволяет нагреть сырье до максимальных температур либо начать плавку металлов (в зависимости от температур плавления последних). При этом материал самого тигля не подвергается коррозии благодаря огнеупорному исполнению.

После завершения цикла камера открывается, обработанное сырье извлекается. Сразу можно начинать обработку следующей партии материалов. Принцип работы устройства не зависит от конкретного процесса, который будет проходить на предприятии, и типичен для всех производственных циклов:

• отпуск металлов;
• нитроцементация;
• закалка сплавов под газом;
• отжиг и пайка;
• карбонитрирование и плазменное нитрирование;
• спекание порошков или керамики.

Все перечисленные варианты термообработки можно проводить в вакуумных печах. Максимальная рабочая температура печи зависит от её типа:

• шахтные печи выдерживают нагрев до +2500 градусов;
• устройства с камерной и элеваторной загрузкой выдерживают +2000 градусов;
• не менее +2000 градусов и максимально низкое давление обеспечивает вакуумная печь с колпаковой загрузкой.

В результате обработки материалы приобретают следующие свойства:

• надежность материала и устойчивость к механическим воздействиям;
• изделие с заданными габаритами, ровной и чистой поверхностью без изъянов;
• на выходе сырье не содержит вредных и агрессивных газов, примесей, грязи и пыли;
• однородность материала.

Преимущества использования вакуумных печей для термообработки на производственных предприятиях – это легкость осуществления контроля над параметрами цикла и повторяемость результата, т.е. возможность многократного повтора операции одним устройством в режиме нон-стоп. Технические характеристики аппаратов позволяют использовать их в таких трудоемких отраслях, как приборостроение для космической отрасли и атомная промышленность. Относительно данных сфер производства приборы также именуются вакуумно-дуговыми печами. Корпус и внутреннее пространство установок изготавливается из высокопрочной легированной нержавеющей стали, механизм работает на электроэнергии или природном газе.

Обработка металлов в вакуумных печах

В вакуумных печах происходит изменение механических свойств материалов, которые впоследствии будут использоваться для изготовления деталей сложных конструкций, например двигателей. Только прошедшие специальную обработку элементы получают разрешение на массовый выпуск.

Существует несколько способов укрепления поверхностных слоев промышленных металлов. Вакуумная печь для азотирования применяется в тех случаях, когда необходимо насытить поверхностный слой металлических изделий инертным двухатомным газом. Это улучшает химические и физические свойства материалов, особенно нелегированной стали, титана, алюминия и молибдена. Сходное назначение имеет вакуумная печь для цементации, с разницей в том, что в процессе обработки меняется структура металлов. Внешний слой становится максимально прочным и дополнительно подвергается закалке. Процесс применяется к таким металлическим деталям, которые в механизме электроприборов постоянно контактируют с другими поверхностями.

Для термической обработки металлов используются плавильные устройства, печи для спекания и отжига. С охлаждающей средой работают закалочные печи.

Помимо дуговых, на рынке также представлены вакуумные индукционные печи. Они имеют удлиненный интервал нахождения сырья в безвоздушном пространстве.

В процессе используется шихта.

Тепловым элементом, точечно направляющим энергию на материалы, находящиеся внутри устройства, обладают тепловые вакуумные печи. Их используют для получения максимально очищенного металла. Для непрерывной обработки металлических конструкций и керамических изделий на массовых производствах устанавливают водородные печи.

Насосы для вакуумных печей

Для обеспечения требуемого рабочего давления в вакуумных печах используются многоступенчатые системы вакуумной откачки. В качестве высоковакуумной ступени подойдут высокопроизводительные турбомолекулярные и диффузионные насосы. Форвакуумную откачку обеспечивают как масляные насосы (пластинчато-роторные и золотниковые), так и безмасляные (спиральные, винтовые и бустерные насосы РУТС).

Наша компания также занимается проектированием и изготовлением готовых систем для вакуумной термообработки. Ознакомиться с перечнем поставляемой продукции вы можете на сайте подразделения термического оборудования, либо связавшись с нашими инженерами

Подходящее оборудование

Цифровые вакуумметры

Маслозаполненные пластинчато-роторные насосы

Спиральные вакуумные насосы

Многоступенчатые насосы Рутса

Бустерные вакуумные насосы Рутса

Диффузионные насосы

Турбомолекулярные насосы

Вакуумная печь с теплоизоляцией из металла

Свяжитесь с намиСкачать

Запрос предложения

Скачать описание

Высокотемпературные печи НТК производства Carbolite Gero предлагаются в трех исполнениях: с теплоизоляцией из графита, металла (вольфрама или молибдена) или керамического волокна.

Прямоугольная форма кожуха с передней дверцей облегчает загрузку/разгрузку образцов. Печи НТК предлагаются в трех различных типоразмерах. Самые компактные печи с объемом рабочей камеры 8 или 25 л обычно используются в научно-исследовательских лабораториях для исследований и разработок. Печи с объемом рабочей камеры 80 л, как правило, используются для изготовления опытных образцов или серийного производства продукции.

Печи с теплоизоляцией из вольфрама (НТК W) или молибдена (НТК MO) позволяют добиться максимальной возможной чистоты используемого инертного газа, а также наиболее высокого уровня конечного вакуума. Можно создавать высокий вакуум в качестве рабочего (5 x 10^-6 мбар). По запросу печи оснащаются оборудованием для создания даже сверхвысокого вакуума. Стандартные используемые газы: азот, аргон, водород, а также смеси этих газов.

Нагревательные элементы изготавливаются из тех же металлов, что и теплоизоляция. Теплоизоляция печи включает в себя несколько экранов защиты от излучений, изготовляемых из вольфрама или молибдена. Реторта может использоваться как для циркуляции определенных газов, так и для улучшения однородности температуры. Максимальная рабочая температура печей НТК W составляет 2200 °C, а печей НТК MO 1600 °C.

Примеры применения

безуглеродная атмосфера, литье металлов под давлением (MIM), металлизация, спекание

_{Видео о приборе: HTK – Камерные печи с металлической теплоизоляцией}

Стандартные функции

• Печи с металлической теплоизоляцией позволяют выполнять точное регулирование рабочей среды при максимальной чистоте (6N или выше)
• Металлическая теплоизоляция печей обеспечивает максимальный достижимый уровень вакуума
• По запросу печи могут оснащаться оборудованием для термообработки в среде водорода при пониженном давлении
• Термообработка образцов в форме порошков может выполняться в среде регулируемого давления
• Занесение данных в системный журнал для обеспечения контроля качества

HTK – Камерные печи с металлической теплоизоляцией Технические характеристики

Вид изнутри

1. рама
2. кожух с водяным охлаждением
3. нагревательная кассета
4. желоб для герметичного уплотнения
5. передняя дверца
6. теплоизоляция

Нагревательные элементы размещаются в рабочей камере печи с четырех сторон: снизу, слева, справа и сверху. Это позволяет добиться высокой однородности температуры. Печи с большим полезным объемом оснащаются нагревательными элементами также в передней и задней части рабочей камеры, так как с увеличением объема для обеспечения высокой однородности температуры требуется использование дополнительных нагревательных элементов. Печи НТК с любым объемом рабочей камеры отличаются превосходной однородностью температуры. Печи НТК W, НТК МО, НТК GR и НТК KE оснащаются кожухом с водяным охлаждением, поэтому в каталоге печи НТК отмечены как печи с охлаждаемыми кожухами. Охлаждающая вода подается между двойными стенками кожуха.

View inside of the HTK

HTK – Камерные печи с металлической теплоизоляцией Примеры

_{Содержание может быть изменено или исправлено}

Ассортимент вакуумных печей до 3000°C

Ассортимент вакуумных печей, предлагаемых Carbolite Gero, включает вакуумные камерные печи, печи с вакуумным колпаком, печи с нижней загрузкой, лабораторные вакуумные печи и вакуумные трубчатые печи. Каждая печь может использоваться как с реактивным газом, так и с инертным газом. Большинство продуктов в нашем ассортименте вакуумных печей доступны с металлической, графитовой или керамической изоляцией. По запросу графитовые модели могут быть сконфигурированы для безопасной работы при температуре до 3000°C.

Опции и области применения вакуумных печей

На этапе заказа для линейки вакуумных печей доступно множество различных опций, включая расширенное программное обеспечение, регистраторы данных и сложные цифровые контроллеры. Они облегчают дополнительные уровни контроля над работой вакуумной печи и обеспечивают полные возможности регистрации данных. Кроме того, в некоторых случаях могут быть предоставлены различные насосы, вакуумные системы и системы охлаждения для удовлетворения конкретных требований.

Все наши вакуумные печи имеют прочную конструкцию и могут обеспечивать быстрый и постоянный нагрев в контролируемой атмосфере, что делает их идеальными для многочисленных промышленных и лабораторных применений в тяжелых условиях.

Общие области применения вакуумной печи включают пайку, спекание, отжиг, дегазацию, сушку, отпуск, пайку, закалку и закалку. Вакуумная печь также может использоваться для литья под давлением металла (MIM) или литья под давлением керамики (CIM), а также для металлизации, силиконизации, карбонизации и других промышленных процессов.

Различные вакуумные печи лучше всего подходят для различных функций. Вакуумные печи с колпаком обеспечивают максимально возможную чистоту, а модели вакуумных печей с нижней загрузкой обеспечивают легкий доступ к образцам. Лабораторные вакуумные печи имеют более компактную конструкцию, чем другие модели, что делает их хорошо подходящими для исследовательской среды. Вакуумные трубчатые печи Carbolite Gero основаны на соответствующих невакуумных моделях, но модифицированы и оснащены специально разработанным вакуумным блоком. Поэтому доступен широкий диапазон диаметров и длин. В случае HTRH-h3 возможна также водородная атмосфера.

Вакуумные печи – Часто задаваемые вопросы

Что такое вакуумная печь?

Вакуумная печь позволяет производить термообработку в вакууме. Различают вакуумные печи с холодными и горячими стенками. Вакуумные печи с холодными стенками работают с вакуумным ресивером с водяным охлаждением, который остается холодным в течение всего процесса термообработки. Нагревательные элементы расположены внутри этого ресивера. Вакуумные печи с горячими стенками, с другой стороны, работают с нагревательными элементами, расположенными вне вакуумного ресивера (например, керамическая или кварцевая трубка), в то время как сам ресивер нагревается.

Зачем нужна вакуумная печь при высоких температурах?

Максимальная температура обычных нагревательных элементов сопротивления в воздушной/окислительной среде составляет 1800°C. Для температур выше необходимо использовать вакуумную печь и применять неокисляющую атмосферу. Вакуумные печи допускают температуру до 3000°C с нагревательными элементами сопротивления.

Для каких применений требуется вакуумная печь?

Во многих случаях требуется термообработка в вакууме, например, пайка и пайка в вакууме, отжиг в вакууме, спекание и т. д. Как правило, вакуумная печь требуется для любого типа термообработки в определенной, преимущественно неокислительной атмосфере. Кроме того, также может иметь смысл использовать вакуумную печь для термообработки с определенной концентрацией кислорода, которая отличается от состава воздуха (например, 100% чистый O ₂ ).

Какой тип атмосферы возможен в вакуумной печи?

Конечно, вакуум сам по себе является возможной атмосферой для вакуумных печей. В зависимости от применения уровень вакуума может быть грубым, тонким, высоким или даже сверхвысоким. Кроме того, поскольку вакуумная печь позволяет полностью удалить атмосферу воздуха, в ней также можно работать с различными газами или смесями, такими как аргон, азот, водород, окись углерода, гелий и т. д.

Какие типы нагревательных элементов используются в вакуумной печи?

Обычно в вакуумных печах (с холодными стенками) используются графитовые, молибденовые или вольфрамовые нагревательные элементы. Эти элементы обладают низким давлением даже при высоких температурах. В вакууме можно достичь 2200°С, 1600°С и 2200°С соответственно.

Vacuum Furnaces – Materials Research Furnaces, LLC

Настройки файлов cookie и конфиденциальности

Как мы используем файлы cookie

Мы можем запросить установку файлов cookie на вашем устройстве. Мы используем файлы cookie, чтобы сообщать нам, когда вы посещаете наши веб-сайты, как вы взаимодействуете с нами, чтобы сделать ваш пользовательский интерфейс более удобным и настроить ваши отношения с нашим веб-сайтом.

Нажмите на заголовки различных категорий, чтобы узнать больше. Вы также можете изменить некоторые из ваших предпочтений. Обратите внимание, что блокировка некоторых типов файлов cookie может повлиять на вашу работу с нашими веб-сайтами и на услуги, которые мы можем предложить.

Основные файлы cookie веб-сайта

Эти файлы cookie строго необходимы для предоставления вам услуг, доступных на нашем веб-сайте, и для использования некоторых его функций.

Поскольку эти файлы cookie необходимы для работы веб-сайта, отказ от них повлияет на работу нашего сайта. Вы всегда можете заблокировать или удалить файлы cookie, изменив настройки браузера и принудительно заблокировав все файлы cookie на этом веб-сайте. Но это всегда будет предлагать вам принять/отказаться от файлов cookie при повторном посещении нашего сайта.

Мы полностью уважаем ваше желание отказаться от использования файлов cookie, но, чтобы не спрашивать вас снова и снова, разрешите нам сохранить для этого файл cookie. Вы можете отказаться в любое время или выбрать другие файлы cookie, чтобы получить лучший опыт. Если вы откажетесь от файлов cookie, мы удалим все установленные файлы cookie в нашем домене.

Мы предоставляем вам список файлов cookie, сохраненных на вашем компьютере в нашем домене, чтобы вы могли проверить, что мы сохранили. Из соображений безопасности мы не можем отображать или изменять файлы cookie с других доменов. Вы можете проверить это в настройках безопасности вашего браузера.

Установите этот флажок, чтобы разрешить постоянное скрытие панели сообщений и отказаться от всех файлов cookie, если вы не дадите согласие на это. Нам нужно 2 файла cookie, чтобы сохранить эту настройку. В противном случае вам будет предложено снова открыть новое окно браузера или новую вкладку.

Нажмите, чтобы включить/отключить основные файлы cookie сайта.

Файлы cookie Google Analytics

Эти файлы cookie собирают информацию, которая используется либо в совокупной форме, чтобы помочь нам понять, как используется наш веб-сайт или насколько эффективны наши маркетинговые кампании, либо чтобы помочь нам настроить наш веб-сайт и приложение для вас, чтобы улучшите свой опыт.

Если вы не хотите, чтобы мы отслеживали ваше посещение нашего сайта, вы можете отключить отслеживание в своем браузере здесь:

Нажмите, чтобы включить/отключить отслеживание Google Analytics.

Другие внешние службы

Мы также используем различные внешние службы, такие как Google Webfonts, Google Maps и внешние поставщики видео.