Многие изделия из металлов или пластиков требуют особой закалки, выплавки или устойчивости к определенным условиям. Учитывая, что проверка в естественных условиях на пригодность того или иного материала (к примеру, к свету, жаре или холоду) может занять очень много времени, придуманы специальные камеры, в которых можно проводить все интересующие испытания и исследования в «ускоренном» режиме.
Содержание:
- Вакуумная печь: конструкция
- Вакуумные дуговые печи
- Индукционная вакуумная печь
- Водородные печи
- Вакуумная лабораторная печь
- Печи вакуумные компрессионные
- Вакуумные печи – промышленные
- Термообработка в вакуумных печах
Данные устройства применяются и в домашних, и лабораторных и даже промышленных условиях. К примеру, термокамеры широко используются в таких отраслевых направлениях: ракетостроении, металлургии, атомной энергетике и космической промышленности.
Вакуумная печь: конструкция
Конструкция вакуумных печей представляет собой: герметичную огнеупорную термокамеру (с теплоизолирующей наружной поверхностью), к которой присоединен аппарат, разрежающий воздушную среду (он будет высасывать из рабочей зоны ненужный воздух). Уже в зависимости от вида системы и ее назначения, процессы обработки и испытаний будут отличаться.
.Делятся данные приборы по:
- Установке нагревательных тэнов (если с внешней стороны, то это ретортные, а с внутренней стороны – камерные);
- Сложности проводимых испытаний (до какой температуры нужен нагрев: максимальной средней или низкой);
- Термооработке материалов (коррозийные или стойкие к коррозии, пластиковые или цветмета, к примеру);
- Количеству камер: однокамерные, двухкамерные или трехкамерные системы;
- Теплоизолирующему веществу: долговечная керамика, волокна с максимальной теплоизоляцией или шамотные кирпичи.
Вакуумная печь: конструкция
Каждая нагревательная печь применяется для конкретных целей, поскольку имеют разные характеристики и набор ключевых функций. Общей же будет безопасность при осуществлении необходимых процессов при высоких температурах, поскольку камеры газонепропускаемые и жаропрочные. Многие модели огнестойки и способны выдерживать взрывы.
Из-за спроса на печные установки многие отечественные и зарубежные производители вакуумного оборудования стали изготавливать и термокамеры. Среди надежных:
- Итальянская фирма Tav более 25 лет выпускает установки с безвоздушной средой, распространяя свои технологии по 5 континентам. А так же Tav является постоянным поставщиком для ведущих авиационных и аэрокосмических организаций, при этом снабжает престижные лабораторные комплексы разных стран;
- Французский завод Bmi был основан (под другим именем) в 1947, а занимался проектированием промышленных агрегатов термообработки. В начале 80-х, компания начала выпуск еще и термохимических приборов. А сейчас является владельцем большинства патентных разработок на термопечи;
- Немецкая компания Schmetz занимается оптимизацией экологически сбалансированных моделей с 1945 года, и сейчас фирма входит в число лидеров по производству и разработке приборов, способных обрабатывать материалы при высоких температурах.
У каждой марки большой опыт в разработке и выпуске безопасного оборудования для обработки, известное имя и планы на инновационное будущее (прогресс на месте не стоит).
Вакуумные дуговые печи
Вакуумные дуговые печи применяются для обработки так называемых сверхчистых поверхностей материалов с индивидуальными или уникальными физическими, химическими свойствами. Такие аппараты имеют ряд преимуществ, среди которых:
- Возможность получения высокой температуры (до 2000 градусов по Цельсию);
- Высокая плотность и однородность полученных слитков;
- Нагрев металлов без окисления;
- Создание металлов/сплавов высокой частоты в условиях безвоздушной среды.
Вакуумные дуговые печи
Благодаря вакууму внутри камеры, можно проводить разные процессы: плавка, пайка, нагревание, сушка или термическая обработка и другие схожие испытания.
Индукционная вакуумная печь
Вакуумные индукционные печи пригодны для переплавления жаропрочных или стойких к коррозии материалов. При этом в камере можно выращивать монокристаллы и проводить зонную очистку. Индукционные установки чаще всего применяют, когда необходимо расплавить кусковые детали. К примеру, бракованные ядерные скрапы, какой-нибудь лом, металлические отходы, испорченные заготовки.
Особенность такой печи будет в наличии высокочастотного индуктора, который расположен внутри термокамеры, из который выкачивается весь кислород при проведении опытов или исследований конкретных процессов.
Индукционная вакуумная печь
Водородные печи
Водородные печи представляют собой герметично замкнутые установки, используемые для нагревания и плавления вольфрама, молибдена, титана в условиях безвоздушной среды. Сам принцип использования водородной установки представляет собой последовательность:
- В камеру помещают испытуемое вещество, после чего удаляют из герметичной камеры весь кислород;
- Включают нагрев тэнов до требуемой температуры;
- Когда необходимые действия будут завершены, камера разгерметизируется;
- Обработанный или испытанный объект извлекается, и цикл считается завершенным.
Водородные печи
Водородные устройства считаются одними из самых многопрофильных (по количеству выполнимых задач) и надежных помощников для человека, поскольку у данных моделей скорость работы выше, чем у других подобных аппаратов. И выпускаются в виде моделей шахтного, колпакового и толкательного типа.
Вакуумная лабораторная печь
Лабораторная печь представляет собой универсальный инструмент при термообработке материалов, которые меняют свои свойства при воздействии (нагреве или остужении и т.д.). Газонепроницаемая камера оснащена нагревательными тэнами внутри печи, а также водной «рубашкой» для охлаждения. Применяются данные агрегаты для выполнения исследований с использованием:
- Обжигания, отжигания;
- Спекания или дегазации (удаление посторонних газов); Плавления порошковых веществ.
Вакуумная лабораторная печь
После проведенных опытов получаются твердые однородные изделия с минимальным изменением размера. Поверхность, как правило, очищается, поэтому имеет блеск.
Печи вакуумные компрессионные
Компрессионные установки предназначены для воспроизведения таких процессов, как:
- Спекание сплавов на металле;
- Диффузионная сварка в безвоздушной среде;
- Спекание порошковых видов материалов.
Печи вакуумные компрессионные
Так же в спекательных камерах предусмотрено наличие дополнительных возможностей: обезжиривание, медленное разрежение до безвоздушной среды и замедленное спекание. Встроенная система защиты автоматически сигнализирует при наличии неисправности в функционале оборудования.
Вакуумные печи – промышленные
Вакуумные печи промышленные выпускаются в различных вариациях по:
- Габаритам (громоздкие или негабаритные);
- Степени автоматизации (ручная настройка, полу автоматизированная и полностью автоматическая);
- Объему камеры;
По назначению:
- Плавка черных металлов (доменные или мартеновские печи);
- Плавка или термическая обработка цветмета (муфельные, тигельные, индукционные дугового типа);
- Термическая обработка (от плавления и отжига до отпуска);
По способу расплава:
- Метод горения твердотопливных веществ;
- Метод сгорания газовых и жидкостных топливных материалов;
- Электродуга (с помощью прямого воздействия коротким замыканием);
- Индукционными токами;
- Током от электро пушки.
Вакуумные печи – промышленные
Каждая печь должна проходить ежегодно проверку, после которой выноситься решение об ее дальнейшей эксплуатации или наоборот, о запрещении использования или ремонте данного аппарата.
Термообработка в вакуумных печах
Отдельная категория печей для термообработки в условиях безвоздушной среды, позволяет увеличить коррозийную сопротивляемость и износостойкость определенного материала. В термической камере выполняют при высоких температурах закаливание, отжиг, спекание, азотирование аммиака или цементацию. Делается это для улучшения качества и очистки поверхности материалов.
Как и другие виды печей, термические системы выпускаются в разной габаритной вариации, с отличительными рабочими характеристиками и двумя визуальными исполнениями (вертикальное или горизонтальное). Так же выпуск производится по стандартной или индивидуальной схеме.
Термообработка в вакуумных печах
Наличие автоматического управления облегчает процесс подготовки и настройки камеры к предстоящим действиям. Поскольку для различных материалов и работы с ними требуются разные параметры (температура, время, имитация природных явлений и т.д.), то запоминание программ помогает сэкономить время. Если необходимо провести множество схожих испытаний, то не придется каждый раз вводить значения вручную.