Вакуумна пещ: предназначение, спецификации

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Технологичните процеси на производство и обработка на различни материали често включват етапа на термично излагане. По този начин се извършва втвърдяване, сушене при високи температури, запояване и други процедури. Не винаги е възможно да се прилагат такива мерки в конвенционални пещи, дори за промишлени цели. Ограниченията могат да бъдат свързани с недопустим контакт с въздуха. Следователно, за решаване на подобни проблеми се използва вакуумна пещ, обработката в която също така елиминира процесите на прекомерна деформация и изкривяване на детайлите.

Предназначение и обхват на вакуумните пещи

Операциите по вакуумно термично изпичане се използват в машиностроенето и уредостроенето, в строителната индустрия, в различни индустрии и т. н. Например при уредостроенето, използвайки такъв агрегат, се извършва работата на дегазиращи елементи, които по-късно стават компоненти на различно оборудване. В рамките на същата посока, вакуумна пещ позволява висококачествено запояване и окончателно запечатване на отделни секции на електрически платки.

Операцията на синтероване също е широко разпространена. С негова помощ в строителството и производството, необходимитепроизводителност на керамични продукти, твърди сплави, огнеупорни метални прахове и др. Отделно, заслужава да се отбележи металургичната промишленост, която също се интересува от операции по топлинна обработка. Например, вакуумна пещ дава възможност за закаляване, стареене и закаляване на сплави. Различни стомани, бронз и магнезий могат да бъдат подложени на такива обработки.

Основни спецификации

Изпълнението на дизайна на пещта често се превръща в основен критерий за избор на модел. В този случай инсталациите имат потенциал от 3 до 20 kW. Освен това този показател влияе в минимална степен на качеството и ефективността при осигуряване на топлинно излагане. По правило мощността се увеличава с увеличаване на обема на натоварване, което вече зависи от размерите на конструкцията. Така че в стандартните индустриални модели от този тип можете да заредите средно от 15 до 40 кг материал. Но има и единици, които ви позволяват да обслужвате до 100 кг наведнъж. Индукционната топилна пещ, надарена със средни характеристики, е в състояние да обслужва до 9000 кг за една смяна. Що се отнася до качеството и ефективността на въздействието вътре в камерата, трябва директно да се вземе предвид температурният диапазон. Тя варира от 1800 до 2000 °C.

Процес на топене

Технологията в традиционните единици се основава на действието на дъгов разряд. Има контакт между електрически ток и газова смес. Освен това, получената дъга поради високатаконцентрацията във вакуум осигурява повишен топлинен ефект. Дори при ниска мощност, вакуумната дъгова пещ може да стопи стоманени заготовки.

Има два принципа на пренос на топлина по отношение на материала. Това е пряко и косвено въздействие. В първия случай дъгата генерира енергия между електрода и детайла, който в тази конфигурация получава максимална топлина. Непрякото нагряване включва работа с два електрода, които действат върху обекта на известно разстояние. Очевидно вакуумната пещ с директен топлопренос е по-ефективна, но толерира по-висок процент отрицателни фактори за топлинна обработка.

Разновидности на фурни

Основният модел на структурата на вакуумна пещ е дъговата структура, описана по-горе. С помощта на такова оборудване е възможно да се обслужват повечето разновидности на сложна метална сплав, включително огнеупорни продукти. Друг вариант е индукционната топилна пещ, която има наклонен тигел. Именно в тигела се осъществява процесът на претопяване на материала, зареден в работната камера. Индукционният принцип на работа се счита за най-скъп за поддръжка, така че се използва по-рядко и само когато е необходимо да се работи със сложни метали. Електронно-лъчевият блок принадлежи към специални видове вакуумни пещи. Такова устройство произвежда рафинирани сплави и метални блокове на изхода. Конструктивно оборудването е термичен пистолет, който чрез насоченекспозицията прилага изстрелване на продукта с лъч.

Предимства и недостатъци на вакуумните фурни

В сравнение с конвенционалните пещи за термична обработка, вакуумът позволява високоефективна топлинна обработка на детайлите. В същото време операторът има възможност за гъвкаво регулиране на параметрите на нагряване, което, например, се осигурява от вакуумна индукционна пещ с тигел. Предимствата на такива структури включват възможността за получаване на относително чист метален материал. Тоест самата технология елиминира прекомерното замърсяване на масива с чужди частици - продукти за термична обработка.

Що се отнася до недостатъците, те са свързани с нисък ресурс на частите, които формират структурата. Не става дума дори за недостатъците в материала на съставните елементи, а за тежките условия, които са необходими за осигуряване на продуктивна термична обработка и които влияят върху структурата на работните повърхности. В допълнение, вакуумна пещ, чиято средна цена е 500-700 хиляди рубли, е на разположение на няколко предприятия. Висококачественото синтероване и топене обаче е скъпо и ограничава използването му.

Продуценти

Вакуумните пещи се доставят само от големи предприятия, които си сътрудничат с институти за проектиране и разработване на промишлено оборудване. Днес висококачествени агрегати от този тип се доставят на вътрешния пазар от чуждестранни производители SCHMETZ и XERION. Тези продукти са ориентирани както за извършване на типични термични операции, така и за специализирани задачи като напрдифузно отгряване. Московският завод за промишлено оборудване, който е специализиран в производството на вакуумни електрически пещи, също предлага агрегати, които са достойни по отношение на характеристиките. С помощта на такова оборудване собственикът може да извършва закаляване на метал, синтероване и стандартни термични процеси. Автоматични модели се предлагат от завода Спецжелезобетон, който разработва високовакуумни агрегати с обемни товарни камери.

Заключение

Пример за технология за вакуумно отгряване показва, че новите решения не винаги се оправдават по време на работа. Въпреки че същият московски завод за промишлено оборудване се стреми да оптимизира агрегатите за нуждите на широк кръг потребителски предприятия, високата цена на вакуумната термична обработка за много потенциални клиенти прави този метод недостъпен. Отказът от такива пещи се дължи не само на тяхната цена, но и на липсата на необходимост от получаване на висококачествен продукт. Въпреки това, напредналите компании, работещи във високотехнологични индустрии, вече не могат без използването на такава термична обработка.