01.04.2020
767

Вакуумная печь для термообработки представляет собой оборудование, в котором в течение всего рабочего процесса поддерживается вакуум. Основные конструктивные элементы – герметичная камера и вакуумные насосы. За счет термообработки в вакууме изделие защищается от негативного воздействия воздуха.

Содержание:

  1. Вакуумная печь – устройство
  2. Вакуумные печи для термообработки – принцип работы
  3. Вакуумные печи – виды
  4. Преимущества и применение вакуумных печей для термообработки

Вакуум в печи поддерживается вакуумным насосом. В зависимости от типа и предназначения печи может использоваться одиночный насос или насосная группа, состоящая из диффузного и механического насосов.

Вакуумная печь – устройство

Вакуумная печь – устройство

Вакуумная печь – устройство

Конструкция вакуумных печей может отличаться в зависимости от их разновидности. Однако любое оборудование должно включать такие элементы:

  • Герметичная рабочая камера. Бывает горизонтальной/вертикальной, с круглым/прямоугольным сечением. Изготавливается из огнеупорных элементов, поэтому выдерживает очень высокие температуры.
  • Вакуумные насосы. Необходимы для обеспечения вакуума внутри рабочей камеры. В среднем, вакуум внутри рабочей камеры достигается за 7-15 минут. Процентное содержание воздуха не должно превышать 5%. В противном случае могут образовываться летучие и взрывоопасные соединения.
  • Нагревательные элементы. Могут находиться внутри или снаружи рабочей камеры. Нагревательные элементы, помещаемые внутрь, должны быть выполнены из тугоплавких металлов (молибден, ниобий, вольфрам) или их сплавов.
  • Система охлаждения. Корпус рабочей камеры имеет двойные стенки, между которыми циркулирует вода и обеспечивает охлаждение.
  • Система контроля. Температура и давление в печах поддерживаются автоматически. Оператор контролирует работу оборудования через ПК.

В зависимости от конструкции отличают колпаковые (нагрев происходит под переносным нагревательным колпаком), шахтные (включают кокошник для загрузки садки, шахту, горн, фурму), элеваторные (состоят из нагревательного и подъемного колпаков) печи.

Вакуумные печи для термообработки – принцип работы

В вакуумных печах могут проводиться отжиг, закалка, отпуск, азотирование, спекание и другие процессы. Все виды термообработки в вакуумных печах происходят по одному и тому же принципу – предполагается нагрев до высокой температуры, выдержка, а затем охлаждение (может быть быстрым или медленным).

Вакуумные печи для термообработки – принцип работы

Вакуумные печи для термообработки – принцип работы

Термообработка материала выполняется в следующей последовательности:

  • Вещество устанавливается на погрузочный поддон печи, после чего загружается в рабочую камеру. Дверца закрывается максимально плотно для обеспечения герметичности, фиксируется крепежными элементами.
  • Включается насос, который откачивает воздух.
  • Задается необходимая температура, включаются нагревательные элементы. Нагрев изделия может проводиться в вакууме или в газовой среде в зависимости от вида термообработки. Температура внутри рабочей камеры также отличается для разных видов термообработки: полный отжиг выполняется при температуре на 30-50 градусов выше критической точки, неполный – в диапазоне температур между нижней и верхней критическими точками, отпуск – при 150-650 градусах Цельсия и так далее.
  • Изделие выдерживается в печи при необходимой температуре нужное время. Затем его охлаждают. После окончания термообработки материал вынимают из печи.

Продолжительность процесса зависит от типа термообработки.

Вакуумные печи - виды

Вакуумные печи - виды

Вакуумные печи - виды

Вакуумные печи для термообработки металлов могут классифицироваться по нескольким критериям. По назначению выделяют печи:

  • Азотирования. В них происходит диффундирование азота в поверхностный слой материала для повышения его прочности и твердости.
  • Спекания. Используются для сильного разогрева металлических порошков и их спекания в условиях вакуума или инертных газов.
  • Плавильные. Предназначены для расплава материалов.
  • Цементации. В них поверхностный слой металла или сплава обогащается углеродом, что улучшает твердость и износоустойчивость материала.
  • Пайки. Слой припоя диффундирует в поверхностный слой материала под влиянием высоких температур в безвоздушной среде.
  • Отжига. В них изделие нагревается до высоких температур, выдерживается, а после – медленно охлаждается.
  • Закалки. Обрабатываемый материал нагревается до нужных значений температуры, затем резко охлаждается.

Также существуют вакуумные печи для комплексной термообработки. Подходят для проведения отжига, закалки, отпуска, нормализации и других процессов.

По типу загрузки отличают такие печи:

  • Шахтные. Имеют вытянутую рабочую камеру. Изделия для обработки загружаются сверху, нагреваются восходящим потоком продуктов горения, а после окончания процесса выгружаются снизу.
  • Элеваторные. Изделия для обработки загружаются снизу. Затем при помощи специального механизма приподнимаются и прижимаются к торцу корпуса.
  • Камерная. В таких печах изделия находятся неподвижно в течение всего процесса. Загружаются через боковой отсек.

Также вакуумные печи отличаются по действию – бывают с периодическим и полунепрерывным действием. В печах с периодическим действием вакуум нарушается при каждой загрузке-выгрузке материала. Поэтому нужно каждый раз включать вакуумный насос для создания вакуума.

В полунепрерывных печах герметичность рабочей камеры не нарушается. Смена изложниц и загрузка материалов происходит при помощи шлюзов, отделенных от рабочей камеры при помощи шиберов.

Также бывают промышленные и лабораторные вакуумные печи. Первые имеют крупные размеры и предназначены для промышленного использования. Вторые обладают емкостью 50-100 кг и применяются в лабораториях.

Преимущества и применение вакуумных печей для термообработки

Преимущества и применение вакуумных печей для термообработки

Преимущества и применение вакуумных печей для термообработки

Вакуумные печи обладают такими преимуществами:

  • Существуют многокамерные печи. В них можно параллельно выполнять сразу несколько процессов термообработки, так как они происходят в разных камерах. Одну или несколько камер можно отключать. При этом работа остальных не прекращается.
  • Оборудование работает автоматически, оператор должен только следить за выполнением процессов.
  • При обработке в вакууме окисление не происходит.
  • В процессе закалки наблюдаются минимальные коробления материала.

Такие печи получили широкое применение в автомобильной, авиационной, авиакосмической и других сферах промышленности.

Позвоните нам!
Ваш заказ готов к оформлению
Личный кабинет
Вам будет доступна история заказов, управление рассылками, свои цены и скидки для постоянных клиентов и прочее.
Ваш логин
Ваш пароль
на связи с 9:00 до 18:00
Вопросы по решению
16 официальных магазинов и складов по всей России