Вакуумные печи для термообработки

Типы вакуумных печей для термообработки

Вакуумная печь для термообработки – это крупное оборудование, используемое для проведения различных видов обработки металлических деталей в вакуумной среде или в среде инертного газа с низким давлением. Конструкция печи направлена на повышение прочности металла, увеличение твердости поверхности, устранение внутренних напряжений, повышение пластичности и т.д. Используя вакуум или инертный газ с низким давлением, эти печи могут снизить окисление и обеспечить более чистые результаты. Существует несколько моделей для различных металлических деталей и целей обработки.

• Коробчатые вакуумные печи для термообработки

  Эта классическая конструкция имеет прямоугольную форму и нагревает металлические детали в коробчатой камере. Она компактна, подходит для многих целей обработки, доступна по цене, поэтому до сих пор популярна, несмотря на появление новых моделей. Она подходит для предприятий, которым необходимо подвергать термообработке небольшие металлические детали, которые помещаются внутрь коробки, но ее размер не может быть изменен.

• Вакуумные печи с колпаком

  Печи с колпаком имеют куполообразную крышку. Они позволяют пользователям обрабатывать больше деталей одновременно, поскольку обрабатываемая зона больше, чем у коробчатых моделей. Для использования необходимо поместить металлические детали на основание, накрыть куполом и удалить воздух. Хотя эти печи являются бюджетным вариантом для средних партий, их конструкция с колпаком означает, что нецелесообразно обрабатывать в них очень крупные металлические детали.

• Горизонтальные вакуумные печи

  В горизонтальных печах камера обработки расположена параллельно земле, что облегчает загрузку. Они работают с роботами и этажированием для автоматизации высокообъемного производства с высокой эффективностью. Однако их мощность и стоимость производства на единицу продукции ограничены вертикальной конструкцией, которая лучше использует пространство. Горизонтальные модели окупают свою цену только в том случае, если обрабатываемый объем невелик и автоматизация не требуется.

• Вертикальные вакуумные печи

  Вертикальные модели имеют вертикальную камеру, что позволяет обрабатывать больше деталей одновременно. Их вертикальная конфигурация ускоряет замену инструментов, отвечая требованиям массового производства. Большая рабочая зона также позволяет размещать более крупные заготовки. Однако первоначальные затраты выше, а техническое обслуживание может потребовать большего.

• Раздельные вакуумные печи

  Их покупка и обслуживание обходятся дороже, чем горизонтальных моделей. Они оправдывают свои расходы только в том случае, если регулярно обрабатываются очень большие партии. Вертикальная конструкция позволяет размещать очень большие заготовки, удовлетворяя потребности тяжелой промышленности. Автоматизация производства осуществляется за счет этажирования, а не роботов, как в горизонтальных моделях, что позволяет снизить затраты.

Характеристики и техническое обслуживание вакуумных печей для термообработки

Характеристики вакуумной печи для термообработки зависят от того, для чего ее будут использовать. Типичные характеристики включают тип используемого вакуума, температурный диапазон печи, материалы изготовления, мощность, внешние характеристики, элементы управления и механизмы безопасности.

• Типы вакуума: Вакуумная термообработка проводится при различных типах вакуума, которые влияют на степень атмосферного давления. Как правило, печи, относящиеся к категории высокого или сверхвысокого вакуума, имеют давление от 10^-1 до 10^-5 мбар. Это высокий или сверхвысокий вакуум. Другие печи могут иметь окружающее давление от 0,1 до 10 мбар. Это низкое или глубокое вакуумное давление.
• Температурный диапазон: Вакуумные печи могут нагреваться от примерно 800 градусов Цельсия до примерно 2600 градусов Цельсия в зависимости от типа обработки. Температура при закалке может достигать 720-950 °C. Температура отжига может варьироваться от 950 °C для медных и латунных сплавов до примерно 1100 °C для легированной стали. Температурный диапазон вакуумной печи для цементации может составлять от 880 °C до 980 °C.
• Материалы изготовления: Печь изготавливается из высококачественной стали, такой как углеродистая сталь, нержавеющая сталь, металлургически совместимая с функциями печи. Внутренние детали, которые непосредственно соприкасаются с высокой температурой, изготавливаются из жаропрочных материалов.
• Размеры: Вакуумные печи выпускаются для мелкосерийного и массового производства от 1 кг до 3000 кг. Небольшие печи объемом около 60 кг называются лабораторными. Печи среднего размера имеют объём около 220 кг. Крупные печи для промышленного производства могут иметь объём около 3000 кг. Для любого размера печи систему загрузки можно настроить, как и автоматизированные рабочие функции.
• Нагревательные элементы: Основной нагревательный элемент может быть изготовлен из молибдена, вольфрама или тантала. В некоторых печах установлено несколько нагревательных элементов для лучшего распределения нагрузки и повышения эффективности обработки.
• Типы: Как уже говорилось ранее, существуют различные типы печей, такие как толкающие, шахтные, коробчатые, пакетные, ленточные и интегральные вакуумные печи для термообработки. Каждый тип имеет конструктивные особенности, которые делают его уникальным.
• Индукционный нагрев: В некоторых вакуумных печах используется прямой индукционный нагрев, который имеет электромагнитную природу. Этот косвенный метод нагревает металлическую загрузку непосредственно и равномерно без необходимости передачи тепла от центра, нагретого электричеством или другим топливом.
• Методы охлаждения: Вакуумная печь для термообработки может быть оснащена водяным охлаждением, теплоизоляцией или воздушным охлаждением. Водяное охлаждение использует деионизированную воду, протекающую по трубам, размещенным внутри водяной рубашки. Теплоизоляция использует теплоизоляцию из керамического волокна. Воздушное охлаждение использует окружающий воздух, который подается внутрь водяной рубашки с помощью вентилятора.

Техническое обслуживание

Механические вакуумные печи для термообработки нуждаются в регулярном плановом профилактическом обслуживании и незамедлительном ремонте по мере необходимости. Наличие необходимых эксплуатационных документов, а также простых в изучении руководств может быть решающим фактором для безопасности устройства, а также для продления срока его службы, поддержания его в оптимальном рабочем состоянии.

Основные процедуры технического обслуживания вакуумных печей для термообработки включают инструкции производителя печи по смазке, рабочим жидкостям, фильтрам, ремням, аккумуляторам, воздушным клапанам, кабелям, крепежным элементам, цепям, библиотекам задач, параметрам контроллера, изучение и понимание кодов неисправностей, а также способность техника, осуществляющего обслуживание, диагностировать неисправности.

Любой износ будет устраняться по мере необходимости с помощью таких деталей вакуумных печей, как уплотнения, прокладки, смотровые окна, фильтры, датчики управления, манометры, печи, газовые расходомеры, регулирующие клапаны, выключатели потока воды, гидравлические трубопроводы, клапаны, электрические и вакуумные защитные рельсы. Как правило, дверцы печей моют и сушат, удаляя с их поверхности влагу, а уплотнения дверей смазывают для обеспечения быстрого открывания и закрывания. Уровни потребления энергии могут быть зарегистрированы и сравнены, чтобы увидеть, какие настройки более эффективны. Новые технологии, о которых мы узнаем, могут снизить потребление энергии.

Сценарии использования вакуумных печей для термообработки

Некоторые из основных отраслей промышленности, которые используют вакуумные печи для термообработки, это аэрокосмическая, автомобильная, инструментальная, военная, металлообрабатывающая, часовая, ювелирная и медицинская.

• Аэрокосмическая промышленность использует вакуумные печи для термообработки для закалки деталей реактивных двигателей, таких как лопатки, шестерни и валы. Реактивные двигатели работают при высоких температурах. Компоненты должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать тепло.
• Автомобильная промышленность использует эти устройства для повышения прочности деталей автомобилей, таких как оси, клапаны, подшипники и шестерни. Благодаря этому процессу компоненты имеют более длительный срок службы и не изнашиваются так быстро.
• В военной промышленности все виды оружия, боеприпасов, танков, бронетехники, самолетов и кораблей должны пройти через печь, чтобы обеспечить прочность и надежность, особенно в боевых условиях.
• Работники инструментальной и штамповочной промышленности используют вакуумные печи для термообработки для повышения прочности пресс-форм, используемых для изготовления точных деталей для таких гаджетов, как мобильные телефоны и холодильники.
• Производители медицинского оборудования используют это оборудование для повышения прочности хирургических инструментов. При использовании термообработки эти инструменты становятся очень прочными и могут выдерживать частое использование без поломок или изгиба.
• Производители элитных часов и ювелирных изделий используют печь для обработки компонентов, требующих точной и деликатной работы. Ценные изделия должны иметь изысканную отделку и качество, которое выдержит испытание временем.

Как выбрать вакуумные печи для термообработки

У покупателей есть несколько вариантов, когда дело доходит до выбора вакуумной печи для продажи для их предполагаемого использования. Во-первых, им нужно будет ознакомиться с различными типами вакуумных печей для термообработки и их назначением. Затем следует обратить внимание на ключевые характеристики, такие как температурный диапазон, мощность печи, системы управления и автоматизация, а также любые функции безопасности, поставляемые с печью.

Отрасли, которые используют вакуумные печи для термообработки с использованием углерода, водорода, азота или других элементов, такие как аэрокосмическая, металлообрабатывающая, автомобильная и медицинская, скорее всего, купят печи с большой мощностью и высоким температурным диапазоном. Если клиенты будут обрабатывать только небольшие партии, то подойдет настольная или лабораторная печь.

Вакуумные печи для термообработки используют герметичную камеру, чтобы сделать металлы более податливыми для формовки и обработки. Из-за пониженного давления в камере покупатели могут эффективно проводить термообработку материалов без риска окисления или загрязнения. Максимальная температура вакуумных печей для термообработки редко превышает 1300 °C, а рекомендуемая скорость нагрева составляет от 10 до 50 °C в минуту.

Вакуумный насос является неотъемлемой частью вакуумной печи для термообработки, поскольку он контролирует уровень вакуума внутри камеры, удаляя воздух и газы. Следует рассмотреть различные источники питания для вакуумной печи для термообработки, такие как электрические, индукционные, резистивные, масляные или газовые, и насколько они подходят для использования в бизнесе.

Важными факторами являются размер и требования к пространству вакуумной печи для термообработки. Большинство покупателей должны учитывать, насколько легко будет установить печь на своем предприятии, а также потребуется ли дополнительное оборудование, такое как специальные утилитарные соединения или системы вытяжки.

Также следует проверить наличие дополнительных или кастомизированных опций для печи. Сюда входят такие вещи, как специализированные методы закалки, какие-либо конкретные вакуумные технологии или даже дополнительные функции, такие как интегрированные инструменты или специальные фиксаторы, которые необходимы для специализированных применений.

И, наконец, покупатели должны убедиться, что печь для термообработки соответствует соответствующим отраслевым стандартам в зависимости от их области применения и типа печи, которую они хотят использовать.

ЧАВО

В1: Каковы тенденции на рынке вакуумных печей?

О1: Глобальный рынок вакуумных печей стимулируется индустриализацией и растущим спросом на высококачественные инженерные продукты. Тенденция к автоматизации в машиностроительной промышленности стимулирует спрос на зубчатые колеса и подшипники, что, в свою очередь, способствует росту рынка вакуумных печей для термообработки.

В2: Кто являются ключевыми игроками на рынке вакуумных печей?

О2: Ключевыми игроками на глобальном рынке вакуумных печей являются Titanium Industry Vacuum Furnaces, Centorr Vacuum Industries, Inductotherm Group, VacMet и IHK Hartnahrtechnik GmbH.

В3: Какое будущее у рынка вакуумных печей?

О3: Будущее рынка вакуумных печей для термообработки выглядит многообещающим, с возможностями в аэрокосмической, автомобильной и машиностроительной отраслях. Ожидается, что рынок будет расти более высокими темпами в ближайшие годы. Согласно отчету, глобальный размер рынка вакуумных печей оценивался в 5910,54 миллиона долларов США и, как ожидается, достигнет 9029,57 миллиона долларов США с темпом роста 9,05% в течение прогнозируемого периода 2023-2030 гг.