Vakumska peč: namen, specifikacije

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Tehnološki procesi proizvodnje in predelave različnih materialov pogosto vključujejo stopnjo toplotne izpostavljenosti. Na ta način se izvaja kaljenje, sušenje pri visokih temperaturah, spajkanje in drugi postopki. Takšnih ukrepov ni vedno mogoče izvesti v običajnih pečeh, tudi za industrijske namene. Omejitve so lahko povezane z nedopustnostjo stika z zrakom. Zato se za reševanje tovrstnih problemov uporablja vakuumska peč, pri kateri obdelava odpravlja tudi procese prekomerne deformacije in upogibanja obdelovancev.

Namen in obseg vakuumskih peči

Postopki vakuumskega termičnega praženja se uporabljajo v strojništvu in izdelovanju instrumentov, v gradbeništvu, v različnih panogah itd. kasneje postanejo sestavni deli različne opreme. V okviru iste smeri vakuumska peč omogoča kakovostno spajkanje in končno tesnjenje posameznih odsekov na električnih vezjih.

Razširjena je tudi operacija sintranja. Z njeno pomočjo pri gradnji in proizvodnji, potrebnozmogljivost keramičnih izdelkov, trdih zlitin, ognjevzdržnih kovinskih prahov itd. Ločeno velja omeniti metalurško industrijo, ki jo zanimajo tudi postopki toplotne obdelave. Na primer, vakuumska peč omogoča kaljenje, staranje in kaljenje zlitin. Takšnim obdelavam so lahko izpostavljena različna jekla, bron in magnezij.

Glavne specifikacije

Zmogljivost zasnove peči pogosto postane glavno merilo za izbiro modela. V tem primeru imajo inštalacije potencial od 3 do 20 kW. Poleg tega ta kazalnik v minimalni meri vpliva na kakovost in učinkovitost pri zagotavljanju toplotne izpostavljenosti. Praviloma se moč povečuje s povečanjem obsega obremenitve, kar je že odvisno od dimenzij konstrukcije. Torej, v standardnih industrijskih modelih te vrste lahko v povprečju naložite od 15 do 40 kg materiala. Obstajajo pa tudi enote, ki vam omogočajo serviranje do 100 kg naenkrat. Indukcijska talilna peč s srednjimi lastnostmi lahko v eni izmeni postreže do 9000 kg. Kar zadeva kakovost in učinkovitost vpliva znotraj komore, je treba neposredno upoštevati temperaturno območje. Ta se giblje od 1800 do 2000 °C.

Proces taljenja

Tehnologija v tradicionalnih enotah temelji na delovanju obločne razelektritve. Obstaja stik med električnim tokom in mešanico plinov. Nadalje, nastali lok zaradi visokekoncentracija v vakuumu zagotavlja povečan toplotni učinek. Tudi pri nizki moči lahko vakuumska obločna peč tali jeklene gredice.

Obstajata dva principa prenosa toplote glede na material. To je neposreden in posreden vpliv. V prvem primeru lok generira energijo med elektrodo in obdelovancem, ki v tej konfiguraciji prejme največ toplote. Indirektno ogrevanje vključuje delo z dvema elektrodama, ki delujeta na predmet na neki razdalji. Očitno je vakuumska peč z neposrednim prenosom toplote učinkovitejša, vendar prenaša večji odstotek negativnih faktorjev toplotne obdelave.

Različice pečic

Osnovni model strukture vakuumske peči je zgoraj opisana obločna struktura. S pomočjo takšne opreme je mogoče servisirati večino vrst kompleksne kovinske zlitine, vključno z ognjevzdržnimi izdelki. Druga različica je indukcijska talilna peč, ki ima nagnjen lonček. Prav v lončku se izvaja postopek ponovnega taljenja materiala, naloženega v delovno komoro. Indukcijski princip delovanja velja za najdražje vzdrževanje, zato se uporablja manj pogosto in le, kadar je treba delati s kompleksnimi kovinami. Enota z elektronskimi žarki spada v posebne vrste vakuumskih peči. Takšna naprava na izhodu proizvaja rafinirane zlitine in kovinske ingote. Strukturno je oprema toplotna pištola, ki s pomočjo usmerjenegaosvetlitev izvaja žarek izdelka.

Prednosti in slabosti vakuumskih pečic

V primerjavi s konvencionalnimi pečemi za toplotno obdelavo, vakuum omogoča visoko učinkovito toplotno obdelavo obdelovancev. Hkrati ima operater možnost fleksibilnega prilagajanja parametrov ogrevanja, kar na primer zagotavlja vakuumska indukcijska peč s lončkom. Prednosti takšnih struktur vključujejo možnost pridobivanja relativno čistega kovinskega materiala. Se pravi, sama tehnologija odpravlja prekomerno kontaminacijo niza s tujimi delci - izdelki za toplotno obdelavo.

Kar zadeva pomanjkljivosti, so povezane z nizkim virom delov, ki tvorijo strukturo. Ne gre niti za pomanjkljivosti v materialu sestavnih elementov, temveč za težke pogoje, ki so potrebni za produktivno toplotno obdelavo in ki vplivajo na strukturo delovnih površin. Poleg tega je nekaj podjetij na voljo vakuumska peč, katere povprečna cena je 500-700 tisoč rubljev. Vendar pa je visokokakovostno sintranje in taljenje drago in omejuje njegovo uporabo.

Proizvajalci

Vakumske peči dobavljajo samo velika podjetja, ki sodelujejo z inštituti za načrtovanje in razvoj industrijske opreme. Danes visokokakovostne enote te vrste na domači trg dobavljajo tuja proizvajalca SCHMETZ in XERION. Ti izdelki so orientirani tako za izvajanje tipičnih termičnih operacij kot tudi za specializirane naloge, kot je nprdifuzno žarjenje. Moskovski obrat industrijske opreme, ki je specializiran za proizvodnjo vakuumskih električnih peči, ponuja tudi enote, ki so vredne po lastnostih. S pomočjo takšne opreme lahko lastnik izvaja kaljenje kovine, sintranje in standardne termične postopke. Avtomatske modele ponuja tovarna Spetszhelezobeton, ki razvija visokovakuumske enote z volumetričnimi nakladalnimi komorami.

Sklep

Primer tehnologije vakuumskega žarjenja kaže, da se nove rešitve med delovanjem ne opravičijo vedno. Čeprav si isti moskovski obrat industrijske opreme prizadeva optimizirati enote za potrebe širokega spektra potrošniških podjetij, zaradi visokih stroškov vakuumske toplotne obdelave za številne potencialne stranke ta metoda ni dostopna. Zavrnitev takšnih peči je posledica ne le njihovih stroškov, temveč pomanjkanja potrebe po pridobitvi visokokakovostnega izdelka. Vendar pa napredna podjetja, ki delujejo v visokotehnoloških panogah, ne morejo več brez uporabe takšne toplotne obdelave.