Вакуумные печи промышленные – оборудование высокотемпературного типа, которое применятся для обработки материалов в вакуумном пространстве для повышения качественных характеристик металлов, сплавов и керамики. Устройства характеризуются чистотой проводимых исследований и обеспечивают получение высокопрочных материалов с гладкой поверхностью. Технологический процесс осуществляется в безвоздушном пространстве, что позволяет улучшить эксплуатационную стойкость деталей, удалить газовые вкрапления и улучшить однородность структуры образцов.
Содержание
- Вакуумная печь - принцип работы
- Индукционная вакуумная печь
- Вакуумные печи дуговые
- Водородные печи
- Вакуумная лабораторная печь
- Компрессионная вакуумная печь
- Печь вакуумная муфельная
- Вакуумная печь плавильная
- Эксплуатация вакуумных печей
Вакуумная печь - принцип работы
Основным функциональным узлом печей вакуумного типа является рабочая нагревательная камера, которая соединена с насосами для откачки воздушного потока, обеспечивающих создание разряженного пространства. Основными технологическими параметрами оборудования выступают:
Вакуумная печь - принцип работы
- Полезный объем камеры;
- Габаритные размеры устройства;
- Мощность электродвигателя;
- Тип нагревательного узла;
- Рабочий диапазон температур.
Принцип действия устройства основывается на выводе атмосферного воздуха из рабочей области, повышении температуры до заданной отметки и последующего воздействия на материал в условиях вакуума. Технологический процесс позволяет влиять на химическую структуру и менять конфигурацию изделий. Оборудование характеризуется экологической безопасностью, процесс обработки не предусматривает выброса вредных веществ.
Индукционная вакуумная печь
Индукционная вакуумная печь
Вакуумные печи индукционного типа обеспечивают нагрев веществ за счет использование энергии электромагнитного поля, которая переходит в тепловую. Формирование электромагнитного поля осуществляется под действием индуктора при проведении переменного тока. Полученный тепловой поток нагревает материалы, размещенные в области воздействия индуктора. Установки обеспечивают равномерный прогрев изделий, в результате чего поверхность изделий на выходе получается гладкой, без коррозийных окислений. Основными конструктивными элементами установок являются:
- Камера нагрева;
- Индуктор;
- Вакуумный насос;
- Трамбовочный механизм;
- Отсек для загрузки;
- Термопара.
Индукционные установки плавильного типа включают агрегаты непрерывного и периодического действия. Устройства с периодическим принципом работы предусматривают очистку и подготовку тигля в открытой камере, наполненной атмосферным воздухом. В печах непрерывного действия весь технологический цикл осуществляется в герметичном вакуумном пространстве.
Вакуумные печи дуговые
Вакуумные печи дуговые
Дуговые вакуумные печи предусматривают высокотемпературное воздействие на материалы методом спекания, сушки либо плавления. Принцип действия установок основывается на прогреве веществ до температуры 2000°С в условиях высокого давления. Основным функциональным элементом оборудования является электрическая дуга, которая создается под действием постоянного тока. Технология плавления в вакуумных печах осуществляется с одновременным удалением газовых включений, что положительно сказывается на структурных характеристиках материалов. По конструктивным особенностям установки делятся на:
- Агрегаты с расходуемым электродом – предусматривают размещение электрической дуги между плавильной ванной и электродом;
- Печи с электродом нерасходуемого типа – дуга проходит между электродом из графита и материалом, подвергающимся обработке.
В качестве откачных устройств для вывода воздушного потока применяются форвакуумные, бустерные и высоковакуумные насосы, укомплектованные фильтрами для очистки воздушной среды.
Водородные печи
Водородные печи
Водородные печи обеспечивают воздействие на материал в высокотемпературной среде с использованием водородной либо азотно-водородной газовой смеси. Нагрев производится с помощью молибденовой проволоки, для изготовления корпуса применяются воздухонепроницаемые металлы. Устройства доступны в горизонтальном и вертикальном исполнении, и позволяют осуществлять процессы:
- Спекания керамических изделий и порошковых металлов;
- Пайки и отжига деталей;
- Обработки полупроводниковых сплавов и изделий из стекла.
Граничная температура нагрева составляет 1600°С, автоматическая регулировка рабочих режимов производится с помощью контроллера. Оборудование применяется для обработки тугоплавких материалов, керамических изделий, сплавов магнитного типа и цементированных карбидов.
Вакуумная лабораторная печь
Вакуумная лабораторная печь
Вакуумные печи лабораторного типа применяются при проведении научно-исследовательских экспериментов и в процессе разработке новых технологий. Агрегаты предусматривают тот же набор функций, что и стандартные промышленные установки, только имеют меньшие габаритные параметры и вес. Технические параметры лабораторных вакуумных печей включают:
- Диапазон поддерживаемых температур составляет от -250°С до +3000°С;
- Уровень давления при условиях глубокого вакуума в пределах 10^(-8), граничная отметка избыточного давления – 100 бар;
- Полезный объем рабочей камеры от 16 до 50 куб.м.
Вакуумные печи лабораторного назначения обеспечивают проведения циклов:
- Литья металлов и сплавов;
- Формирования конденсаторов на основе тантала;
- Синтезирования керамики;
- Графитизации образов;
- Спекания диффузионного типа.
Для плавления металлов используются дуговые и плавильные агрегаты, обработка керамики и металла осуществляется в резистивных печах.
Компрессионная вакуумная печь
Компрессионные вакуумные печи предназначены для проведения процессов спекания в условиях повышенного давления. За счет создания герметичной среды достигается глубокий прогрев образцов. Агрегаты осуществляют процессы диффузионной сварки и создают условия для спекания порошковых металлов. Также оборудование позволяет выполнять процедуры дегазации и обезжиривания веществ, просушивание и вакуумизацию замедленного типа.
Компрессионная вакуумная печь
Компрессионные установки предусматривают наличие защитной системы, которая блокирует работу оборудования в случае выявления неисправностей. Модели печей доступны, как в стандартной комплектации, так и расширенным набором функций. Конфигурации агрегатов различаются по конструктивному типу и габаритным параметрам, что позволяет выбрать подходящую установку, обеспечивающую потребности промышленных предприятий с различной производственной нагрузкой.
Печь вакуумная муфельная
Печь вакуумная муфельная
Муфельная вакуумная печь – агрегаты для плавления металлов и обработки материалов в условиях высоких температур в вакуумном пространстве. Принцип действия оборудования основывается на формировании герметичной безвоздушной среды рабочей камеры, которая впоследствии наполняется защитными инертными газами. В состав устройств муфельного типа входят следующие элементы:
- Рабочая камера с муфлем;
- Спиралевидные нагреватели;
- Теплоизолирующая прокладка;
- Температурный регулятор.
Закалочные муфельные печи функционируют за счет трехстороннего равномерного прогрева материалов. Благодаря присутствию многослойного изоляционного слоя снижаются потери тепла, и поддерживается экономичное потребление электроэнергии. Герметичный корпус камеры изготавливается из жаропрочного материала, для защиты от теплового излучения предусмотрено специальное устройство открывания дверей.
Вакуумная печь плавильная
Вакуумная печь плавильная
Работа печей плавления предусматривает термическое воздействие на металлы и сплавы в вакуумном пространстве. Технологический процесс базируется на методе индукционного нагрева, который позволяет перевести металл из твердого состояния в жидкую форму. Ведущими конструктивными элементами плавильных агрегатов являются:
- Преобразователь;
- Индуктор;
- Рабочая камера;
- Насос для откачки воздуха;
- Термопара;
- Загрузочный отсек для шихты.
В качестве основания корпуса применяется шлифованная нержавеющая сталь, внешний слой корпуса выполняется из углеродистого сплава. Формирование герметичной среды производится с помощью вакуумного кольца, которое создается в пространстве между внешними и внутренними стенками печи. При организации процесса плавления поверхность камеры не нагревается, поэтому агрегату не требуется дополнительный контур охлаждения.
Эксплуатация вакуумных печей
Своевременное проведение технического обслуживания предотвращает возникновение поломок и продляет срок эксплуатации вакуумных печей. Работы по сервисному обслуживанию включают очищение нагревательной камеры и основных рабочих узлов от пылевых и грязевых частиц, а также проверку состояния нагревательного элемента и контура заземления. Для электрических конструкций также важен контроль свертывания электродов. Индукционные печи требуют проверки состояния конденсаторных батарей и ревизию экранирования, а также очищение системы водяного охлаждения от накипи.
Эксплуатация вакуумных печей
При обнаружении износившихся деталей производится их фрагментарная либо полная замена. Проведение текущего и капитального ремонта включает:
- Замену уплотнительных соединений;
- Установку новых элементов тепловой изоляции;
- Наладку пневмоавтоматики и системы клапанов;
- Замену масла в вакуумных насосах.
Также осуществляется наладка электрической сети, тестирование состояния сварных и болтовых соединений, а также замена уплотнительной арматуры и заглушек.