Вакуумные печи широко применяются в различных промышленных сферах. Это высокотемпературные агрегаты для придания прочности и устойчивости металлов различного типа. Благодаря этому печи этого типа часто используют в металлургии или при условии агрессивного воздействия. Существует много разных типов вакуумных печей для обработки деталей из обычных или тугоплавких материалов.
Содержание:
Вакуумные печи для отжига
Если говорить простым языком, то отжиг представляет собой процедуру обработки металлов с целью доведения их до лучших характеристик. Для этого выполняется тепловая обработка. Готовое изделие обладает повышенной устойчивостью к процессам, протекающим в окружающей среде. Также металл приобретает большую эстетичность, что также является немаловажным в производственном процессе.
При отжиге создается температура в пределах 600-1000 °С. Этого достаточно для того, чтобы нагреть металл до необходимых параметров. После первичной обработки, заготовка охлаждается, благодаря чему сохраняется первоначальный размер и форма изделия. Если же необходимо произвести обработку катанки, проволоки и других изделий сложной структуры, то двух этапов обработки недостаточно. Как правило, количество циклов обжига в этом случае увеличивается, что примерно на 12% увеличивает и конечную стоимость продукции.
Вакуумные печи для отжига
Главным преимуществом вакуумных печей для отжига является равномерный нагрев. При этом процесс увеличения температуры обычно не занимает более 2-3 часов. Это делает печи для обжига универсальными и наиболее эффективными, если сравнивать с другими налогами установок.
Существует три способа выполнения отжига:
- с использованием газовых горелок рекуперативного типа;
- с применением электрических нагревательных элементов;
- при помощи импульсного метода нагрева, который считается скоростным.
В печах этого типа может выполняться обработка меди, нержавеющей стали, электротехнической стали или магнитных материалов.
Вакуумные печи для цементации
Цементация в специализированных вакуумных печах выполняется в несколько этапов. Сначала детали загружаются в камеру печи (в ней предусмотрена система охлаждения и встроенный закладочный блок). После этого в рабочей камере создается вакуум в пределах 1-10 Па и заготовка нагревается до требуемой температуры (обычно она составляет от 1000 до 1100 °С). После этого производится выдержка, необходимая для процесса дегазации, а также активации поверхности обрабатываемой детали. Далее на изделие подается углеродсодержащий газ (как правило, метан) и заготовки выдерживаются при условии нагрева для получения необходимого уровня насыщения. Охлаждение выполняется в вакуумном масле или азоте. После этого остается произвести разгрузку камеры печи.
Вакуумные печи для цементации
Непосредственно сам процесс цементации выполняется в 2 этапа:
- Насыщение. Это активный период, когда в системе создается давление 1,3-104—3,9-104Па. Также уровень углерода поднимается до максимального предела.
- Диффузия в вакууме. На этом этапе прекращается подача газовой среды и начинается процесс вакуумирования.
На всю эту обработку может уходить 2-4 часа, однако есть печи, способные работать в ускоренном режиме и завершать все технологические циклы за 2-2,5 часа. Как правило, в таких печах температура может доходить до 2200 °С.
Вакуумная цементация не требует применения газа-носителя (например, эндогаза). В рабочую камеру обычно достаточно подавать очищенный природный газ. В некоторых случаях допустимо использовать бутан или пропан. В современных моделях таких печей предусмотрены блоки подготовки и дозировки газовых сред. Также в конструкции присутствуют контроллеры, которые определяют состав газа и уровня давления.
Вакуумные печи для закалки
Данные вакуумные печи применимы при необходимости выполнения закалки изделий из разных типов металлов. Технологический процесс обработки заключается в использовании высоких температурных режимов.
Закалка в вакуумной среде обладает несколькими плюсами:
- готовые изделия отличаются повышенными прочностными характеристиками, надежностью и эксплуатационным сроком;
- в процессе обработки удается выявить любые дефекты целостности заготовки;
- повышаются итоговые параметры и свойства сырья.
Вакуумные печи для закалки
Вакуумные печи для закалки бывают камерного, шахтного, муфельного, колпакового типа. Все эти типы одинаково популярны в металлургии. Габариты установок зависят от того, какие именно комплектующие используются. Закалка может выполняться в масле, кислоте, песке или даже воде. Как правило, предпочтение отдается первому варианту, а самыми эффективными считаются печи муфельного типа.
Установки этого типа позволяют выполнять обработку сразу большого количества изделий. Оборудование может работать по принципу постоянного, периодического или полунепрерывного агрегата. Выбор конкретной модели осуществляется в зависимости от специфики производства.