Вакуумные печи, термические вакуумные печи, водородные печи, индукционные печи – принцип работы и применение

Термическое воздействие – одна из частей технологического воздействия при обработке самых разных материалов. Так выполняется и их закалка, и их сушка и многое другое. Лучше всего выполнять такую обработку не в обычных печах, а в вакуумных, для того, чтобы избежать взаимодействия материала с воздухом. Вакуумная печь для термообработки также позволят избежать излишней деформации различных заготовок.

Навигация:

  1. Вакуумная печь
  2. Принцип работы вакуумной печи
  3. Дуговая печь
  4. Индукционная печь
  5. Термическая вакуумная печь
  6. Водородная печь
  7. Водородные печи, конструкция

вакуумные печи

Вакуумная печь для термообработки

Вакуумная печь

Сейчас на различных производствах используются электрические вакуумные печи. Особенно они необходимы для обезгаживания элементов, которые в дальнейшем станут составной частью различных аппаратов; для операции по спеканию (например, для придания необходимого эксплуатационного качества керамическим изделиям); используют вакуумную печь для закалки деталей, а также для старения и отпуска сплавов различных металлов, таких как, например, магний.

В зависимости от конечного предназначения выделяют:

  • вакуумные печь для азотирования;
  • вакуумные печи спекания;
  • вакуумные плавильные печи;
  • вакуумные печи для цементации;
  • вакуумные печи для пайки;
  • вакуумные печи для отжига;
  • вакуумные закалочные печи;
  • вакуумные печи для термообработки металла.

Выделяют лабораторные вакуумные печи (к такому типу печей относят, например, вакуумно — компрессионную печь) и промышленные вакуумные печи. Они различаются по следующим типам и видам.

вакуумная печь

лабораторные вакуумные печи

По тепловому режиму

  • высокотемпературная вакуумная печь;
  • стандартная вакуумная печь.

По способу нагрева и охлаждению

  • ретортная вакуумная печь;
  • трубчатая вакуумная печь;
  • муфтельные вакуумные печи.

По типу загрузки:

  • камерная вакуумная печь (загрузка материала производится с боку; вакуумные печи СНВЭ);
  • печи шахтные вакуумные (загрузка материала производится сверху; вакуумная печь СШВЭ);
  • элеваторные печи (к ним относятся вакуумная печь СЭВ- Электропечи сопротивления вакуумные элеваторные);
  • колпаковые печи (загрузка материала происходит снизу, автоматически; можно выделить вакуумные печи СГВ и СГН, СГВЭ типов);

На выбор печи для производства обычно влияют такие её характеристики, как мощность (она может составлять от трех до двадцати киловатт), габариты (в некоторые печи возможно загрузить до 100 кг. исходной продукции, а индукционная плавильная печь способно обработать 9000 кг. начальной продукции), температурный диапазон (все печи такого плана выпускаются с температурными диапазонами от 1800 до 2200 градусов).
Нагреватели вакуумных печей или нагревательные модули могут быть разного типа: цельнометаллические (такие модули используются в камерной вакуумной электропечи), с керамической изоляцией и металлическим нагревателями на основе хромоникелевых сплавов сопротивления (используются в элеваторных вакуумных печах), с теплоизоляцией и нагревателями на основе углеродных материалов. Выбор типа нагревательного модуля вещь важная, ведь именно от него зависит скорость нагревание, показатель максимальной температуры, равномерность распределения температуры в рабочем пространстве, скорость охлаждения. От нагревательного модуля также будут зависеть энергосберегающие характеристики вакуумных печей. Важно значение имеет наличие или отсутствие камеры в вакуумной печи.

Устройство вакуумной печи зависит от ее типа и вида. Все камерные вакуумные печи имеют следующее устройство:

  • теплоизолированная герметичная камера с нагревательными элементами внутри (камера вакуумной печи может быть любого размера, все зависит от марки, технических решений производителя; может быть и двухкамерная вакуумная печь, и трехкамерная вакуумная печь);
  • диффузионные насосы, с помощью которых из камеры убирается воздух.

Все вакуумные печи производства любой марки отличаются по модификации, типу, размеру и диапазону температур. Особенно хорошо себя зарекомендовали вакуумные печи, созданные по немецкой технологии ALD. Ald вакуумные печи отличает, то, что в одной установке можно производить серию различных стандартных и нестандартных процессов (закалку отжиг, спекание, вакуумную цементацию, нитроцементацию). Данный производитель предлагает широкий выбор установок разного типа: горизонтальные, вертикальные однокамерные и двухкамерные установки, модульные комплексы для производства и лабораторий любого размера.
Неплохим решением для высокотехнологичного производства станет печь марки
Seco Warwick — печь вакуумная для термообработки, программирование которой возможно даже для рабочих с невысоким уровнем классификации.

вакуумная печь

Seco Warwick – вакуумная печь для термообработки

Принцип работы вакуумной печи

Процесс выплавки основывается на действии дугового разряда, когда электрический ток взаимодействует с газовой смесью в вакууме. Именно это обеспечивает наличие в печи очень высокой температуры (например, даже вакуумно-дуговая печь маленькой мощности из-за этого эффекта способна расплавить металлическую заготовку).

Существуют два типа нагрева материала в такого типа печах — прямой и косвенный. Специалисты считают, что вакуумная печь с прямого типа теплоотдачей эффективнее, так как происходит прямое взаимодействие с материалом, а не воздействие на расстоянии. Но в результате такого непосредственного воздействия негативных факторов термической обработки больше.

Существует несколько разновидностей вакуумных печей. Из них можно выделить дуговую, индукционную и термическую.

Дуговая печь

Вакуумно-дуговая печь является базовой вакуумной печью и чаще все используется на производствах. С помощью печи данной конструкции можно обрабатывать разные продукты, даже тугоплавкие металлы.

Индукционная печь

Вакуумную индукционная печь отличает очень важная деталь — наклонный тигель. Именно в тигле идет процесс переплавки или обработки материала, который загружают в рабочую камеру. Вакуумная индукционная плавильная печь отличается высокой производительностью и надежностью.

Вакуумные индукционные печи, цена которых обычно выше, используют только на таких производствах, где работают со сложными материалами.

индукционная печь

Термическая вакуумная печь

Этот тип печи отличается наличием термической пушки с направленным действием. С помощью подобного аппарата происходит получение различного типа очищенных сплавов и слитков.

Выделяют также вакуумные печи сопротивления (они подходит для нагрева материала, для спекания, для отжига, для пайки, для химикотехнологических процессов).

Цена вакуумных печей для термообработки металла будет напрямую зависть от всех их возможностей и от тех опций, которые производитель добавил к базовой модели. Когда надо купить вакуумную печь для термообработки металла, цена которой будет соответствовать качеству, стоит обратить внимание на следующие марки и модели:

  • вакуумные печи «ВЕГА» (особенно хороша вакуумная печь ВЕГА-5, которая является камерной, с молибденовой теплоизоляцией и вольфрамовым нагревателем);
  • вакуумные печи шмитц (это высококачественное оборудование; вакуумные печи schmetz – гарантия высокой производительности и эффективности производства);
  • вакуумные печи ипсен (данные печи выбираю те, кто хочет быть уверен в качестве конечного продукта; ipsen — вакуумные печи с массой дополнительных опций).

термическая вакуумная печь

вакуумная печь ВЕГА-5

Неплохим выбором станет печь вакуумная а2318. Это, наверное, лучший выбор для небольшого производства.

Также стоит рассмотреть высококачественную продукцию «НПФ». Вакуумные печи этой фирмы отличаются надежностью и высокой производительностью

Купить вакуумную печь, узнать цену вакуумной печи различной модификации от различных производителей можно использую каталоги готовой продукции.

При установке необходимо выполнить расчет вакуумных печей для того, чтобы определить все энергозатраты при производстве.

При оснащении производства печами такого типа встает вопрос об их обслуживании и ремонте. Большое количество компаний специализируются на профилактическом осмотре оборудования и ремонте вакуумной печи.

Водородная печь

Вакуумно-водородные печи, в которых подается водород, обеспечивающий более качественную обработку различных материалов (иногда водород заменяют на диссоциированный аммиак; такие печи относятся к типу печей непрерывного действия и прекрасно зарекомендовали себе на массовом производстве, где необходимо использовать непрерывную термообработку). Чаще всего водородную печь для спекания – лучший выбор для производств, специализирующихся на плавке металла. Печи водородным наполнением также чаще всего используют для обжига керамики.

Хорошим выбором для полностью или частично автоматизированного производства будет печь водородная толкательная ПТВ 6.
В ней есть возможность полуавтоматической загрузки в электропечь, полностью автоматического проталкивания вдоль печи и выгрузки из печи готовых изделий. Можно выбрать либо камерную, либо колпаковую водородную печь. Они различаются по типу загрузки материала, а также по типу конструкции. Хотя существуют общие технические требования к конструкции всех водородных печей.

водородная печь

печь водородная толкательная пвт 6

Водородные печи, конструкция

В конструкцию водородной печи, купить которою было решено для производства, должно входить:

  • цилиндрическая камера или колпак;
  • противовзрывное устройство;
  • передвижной подиум или подставка;
  • газовая система с увлажнителем и устройством дожига водорода;
  • система водного охлаждения;
  • система электропитания;
  • система управления.

водородные печи, конструкция

Вакуумные печи имеют множество преимуществ, главное из которых получение чистого, качественного продукта.