Литейное производство и обработка изделий из металла сопровождаются высокими температурами и сложными технологическими процессами, которые связаны с определенными трудностями. В частности, при атмосферной плавке или выполнении иных операций происходит интенсивное окисление верхних слоев металл, что существенно ухудшает качество конечного изделия, появляются дефекты в их структуре. Чтобы повысить качество отливок и выполнения иных термических процессов, была сконструирована вакуумная печь, так как причиной всех дефектов является кислород.
Содержание:
- Промышленная печь вакуумная
- Принцип действия вакуумной печи
- Печи вакуумно-компрессионные
- Вакуумные печи спекания
- Вакуумная печь сопротивления
- Вакуумные печи – производство
Промышленная печь вакуумная
Любая вакуумная печь является промышленной, потому что ее приобретение или разработка на месте стоит немалых денег. К тому же для обеспечения работы часто требуется много вспомогательного оборудования и материальных затрат на энергию, которой требуется просто колоссальное количество.
Вакуумные печи состоят из следующих основных элементов:
- Вакуумная герметично-закрываемая камера;
- Внутри находится нагреватель индукционного или электродного типа, который способен создавать высокие температуры. Также существуют печи ретортного типа, то есть, источник нагрева находится снаружи. Им может быть пламя от газовой горелки;
- Для обеспечения противоокислительной среды имеется вакуумный насос, который откачивает из камеры воздух;
- Также в конструкции любого подобного оборудования имеется автоматика, которая позволяет контролировать все параметры работы печи и вносить какие-то изменения в ее работу.
Промышленная печь вакуумная
Существует много различных термических процессов, которые необходимо применять при производстве различных изделий из стали. Некоторыми из них являются:
- Печи вакуумно-компрессорные;
- Печи сопротивления;
- Вакуумные печи спекания.
Принцип действия вакуумной печи
Принцип действия вакуумной печи в общем случае выглядит следующим образом:
- В нее загружается какое-то изделие из металла. Если процесс не связан с плавкой, то в основном применяется индукционный тип нагрева, тогда металл располагается в индукторе;
- Из камеры при помощи насоса откачивается весь воздух с достижением заданного значения вакуума;
- Начинается процесс нагрева. При достижении заданной температуры в камеру подается газ, в зависимости от вида обработки;
- После окончания цикла деталь охлаждается инертным газом или без него в естественных условиях.
Принцип действия вакуумной печи
Печи вакуумно-компрессионные
При производстве металлических изделий из порошковой стали применяется вакуумно-компрессионная печь. В ней происходит одновременно несколько процессов. Будущая заготовка сначала подвергается сильному сдавливанию под прессом и одновременно разогревается до заданных температур. Они могут быть любыми, в зависимости от характеристик изделия. Температура в таких печах может достигать 2500 градусов. Термическая обработка в основном осуществляется в условиях повышенного давления.
Применяется подобное оборудование для различных видов термических обработок:
- Сушка и дегазация пористых;
- Спекание порошковых изделий;
- Закалка металлов;
- Плавка металлических изделий.
Печи вакуумно-компрессионные
Особенность вакуумной печи, как и любой другой подобного рода, заключается в полном отсутствии кислорода, который приводит к окислительным реакциям и проявлениям дефектов на поверхности.
Конструктивно вакуумно-компрессионная печь представляет собой шкаф или внешнюю оболочку, внутри которой размещается рабочая камера, нагревательное оборудование, вакуумный насос и прочие устройства. Снаружи находится блок управления вынесенного или интегрированного типа.
Вакуумные печи спекания
Одной из разновидностей компрессионных является печь вакуумная для спекания. Их особенность заключается в глубоком прогреве изделия на всю ее структуру. Благодаря этому процессу достигается оптимальная равномерная прочность и надежность готового изделия. Процесс спекания протекает в условиях высокого давления и повышенных температур.
Примером подобных печей является оборудование VSMA. В них можно спекать и отжигать изделия из различных видов сплавов, в том числе тугоплавких, например, таких как вольфрамовые, с содержанием феррита, высоким удельным весом. Процесс спекания протекает в вакуумной среде при постоянной циркуляции инертного газа.
Вакуумные печи спекания
Охлаждение происходит в два этапа. Сначала, пока температура высокая, процесс остывания протекает самостоятельно в закрытом вакууме. Кода температурный показатель падает до определенного значения, включается циркуляция инертного газа, что обеспечивает большую скорость стабилизации температуры. Применяются внешние и внутренние контуры циркуляции, что обеспечивает повышенную стабильность работы. Из-за возможности обработки ферросодержащих металлов это оборудование также называют печью для спекания феррита.
Вакуумная печь сопротивления
Для достижения различных физических и даже химических свойств металл подвергается и различным термическим процессам. Многие из них можно провести в вакуумной печи сопротивления. В этом оборудовании можно выполнять:
- Спекание порошковых видов металлов;
- Отжиг готовых изделий;
- Дегазацию и пр.
В таких печах процессы протекают при температурах до 2000 градусов, как в глубоком вакууме, так и в условиях избыточного давления до 0,02 МПа. Такое оборудование чаще всего применяется в лабораторных целях или для производства деталей для авиапромышленности и космической индустрии.
Вакуумная печь сопротивления
Применяются для выполнения термической обработки различных видов сплавов и отдельных металлов:
- Многие разновидности магнитных материалов при температуре не выше 1300 градусов;
- В чистом виде титан и циркон или сплавы с ними при температуре от 900 до 1300 градусов;
- Быстрорежущие стали и пермаллои;
- Ниобий, молибден, вольфрам и их сплавы при температуре до 2000 градусов.
Также в них обрабатывается оксид керамики на основе оксида алюминия, цинка и редкоземельные металлы, например, иттрий, скандий, эрбий и др.
Оборудование состоит из печи, вспомогательных агрегатов (система рециркуляции газа, охлаждения) и блока управления на передней панели шкафа.
Вакуумные печи - производство
В настоящее время производством вакуумных печей занимается много зарубежных компания, преимущественно из Европы, и российские предприятия. Особенность подобного оборудования заключается в том, что оно изготавливается чаще всего для конкретных целей под заказ, поэтому увидеть готовые можно только в ограниченном количестве. Все же, термообработка металла является распространенной, поэтому заказать подобные печи можно различных марок. Например, одним из ведущих их производителей в странах СНГ является компания СИРИУС. Она выпускает широкий модельный ряд оборудования, которое способно прогревать заготовки до рекордных 2200 градусов, что зависит от вида обработки.
Не менее известным является производитель печей из КНР − SIMUWU. Компания поставляет во многие страны мира самое разное вакуумное оборудование многих типов для плавки и литья, пайки, спекания, азотирования и прочих видов. Компания соблюдает все стандарты, поэтому гарантирует высокое качество и долгий срок службы своего оборудования.
Вакуумные печи SIMUWU
Также производством различных по характеристикам вакуумных печей занимается компания нанкин V2 ХАЙТЕК. Бренд выпускает модели для пайки, спекания и прочих видов термообработки с получением качественных изделий или хороших промежуточных технологических результатов.