Вакуумная печь для спекания: как работает, какие бывают агрегаты и как выбрать лучший
Вакуумное спекание - это процесс преобразования порошкового материала в плотный. Таким образом получают металлы, керамику, а также изделия, для изготовления которых необходимы высокие температуры. Спекание вакуумом обеспечивает образование плотной структуры из мелких компонентов. При этом изменяется размер элемента и его пор, расположение элементов в микроструктуре, способствуя улучшению качественных свойств материала.
Содержание:
- Обработка материала в печи для спекания
- Работа вакуумной печи для спекания
- Модификации печей для спекания
- Преимущества спекания в вакуумной печи
- Оснащение печи для спекания
- Цена вакуумной печи – стоит ли использовать аппарат
Обработка материала в печи для спекания
Печь может воздействовать на изделие вакуумом или инертным газом, не допуская его окисления. Это важно при обработке керамики, твердосплавных материалов и графитизации углерода. Также можно таким образом воздействовать на следующие составы:
- Карбид кремния;
- Твердые сплавы;
- Углеродные композиты;
- Фотоэлектрические покрытия;
- Легирующие материалы;
- Молибден, вольфрам, медные сплавы и другие.
При этом требования материала может основываться на необходимости определенной температуры. Технологии позволяют создать покрытия для сохранения тепла в помещении и иные изделия. Спекание происходит путем термического воздействия в рабочей полости печи. Процесс выполняют для улучшения механических характеристик изделия. Некоторые материалы требуют последующей дополнительной обработки.
Чтобы выбрать печь для конкретного материала, нужно ориентироваться на ее конструкцию и способ нагрева. Также следует учесть возможности агрегата: режим спекания и охлаждения, температуру, время обработки, защитные функции. Материал для обработки может быть различной формы, размера, состава.
Обработка материала в печи для спекания
Печи для спекания, оснащенные фехралевой или нихромовой обмоткой, действуют в температурном режиме до 1100 градусов. Иные агрегаты могут обеспечить больший диапазон:
- С силитовым оснащением - до 1.35 тысяч;
- Газовые или нефтяные - до 1.2 тысяч;
- Из молибдена - до 1.4 тысяч градусов.
Работа вакуумной печи для спекания
Агрегаты, предназначенные для спекания твердых сплавов, работают от тока, поступающего через угольный трубопровод, и нагреваются до 2.5 тысяч градусов. Наибольших температур - до 3.2 тысяч градусов, можно достичь при использовании сварочных колпаков, которые действуют по принципу пропускания тока через обрабатываемый материал.
Материалы, подвергаемые спеканию, имеют большое количество пор, вследствие чего подвержены окислению. Поэтому печь должна обеспечивать качественное последующее охлаждение. Передовые модели выполняются с упором на снижение теплопотерь и расхода защитного газа при охлаждении. Для этого в печах устанавливается холодильник.
Работа вакуумной печи для спекания
Колпаковые установки оснащаются двумя колпаками. Один из них размещен внутри и является полностью герметичным. Он служит для защиты изделий, а подводка способствует движению защитной атмосферы. Другой - внешний, является нагревательным элементом и оснащается обмоткой. Он устанавливается при включении агрегата, а по завершению процесса перемещается на внутренний, уже подготовленный для обработки изделий. Это позволяет экономить электрическую энергию на нагревание внешнего колпака перед обработкой, ускорить охлаждение и уменьшить расход защитного состава. Поток движется по направлению от холодильника к отверстию поступления газа.
Модификации печей для спекания
Агрегаты могут совмещать несколько видов воздействий: депарафинизацию, изостатическое прессование, вакуумное спекание, действующие совместно в условиях защитного газа. Качество процесса обеспечивается равномерностью нагревания объема в среде вакуума и давления. Оптимальное распределение температуры может достигаться применением зонирования пространства на отсеки с отдельным управлением, предварительным нагреванием газового потока или результативной изоляцией из плотного войлочного состава и блоком контроля с высоким уровнем точности.
Войлочная изоляция позволяет уменьшить потери тепла, продлить срок использования агрегата и снизить необходимый объем воды для охлаждения сравнительно с базовыми видами изоляции. Такое исполнение обеспечивает меньшее потребление мощности, не изменяя быстроту нагревания.
Модификации печей для спекания
Печи для спекания выпускаются с условиями создания нужного режима для конкретного вида материала. Депарафинизация обеспечивается несколькими системами, допускающими объединение их в единую структуру. Ими могут быть: депарафинизация путем определенного перепада давления или депарафинизация в водородной среде или иных веществ. Набор режимов с возможностью микропроцессорного регулирования способствует абсолютной автоматизации и повторному запуску процесса. Это позволяет достичь наилучших результатов обработки изделий.
Модели, применяемые для высокой эффективности обработки, сочетают спекание, депарафинизацию и последующее изостатическое уплотнение под воздействием насыщенных керамических газов высокой плотности. Необходимые опции соединяются в единую систему максимально эффективным способом.
Преимущества спекания в вакуумной печи
Достоинства вакуумной техники:
- Экономия электроэнергии и водных ресурсов для охлаждения способствует снижению расходов на эксплуатацию;
- Получение высококачественного материала, поскольку обработка происходит при равномерном нагревании всего пространства;
- Быстрое подключение, надёжность сертифицированной техники;
- Возможность простого обслуживания благодаря сбалансированной конструкции;
- Долгое функционирование в исправном состоянии.
В вакууме восстановить вещества гораздо проще, чем в другой среде, поскольку давление паров любого оксида очень низкое. В результате спекания поверхность материалов получается блестящей. Термическая обработка характеризуется высоким качеством, если проводится в вакуумной печи. Это достигается мощной системой нагревания и технологичностью используемых материалов. Также важным фактором является абсолютно одинаковое нагревание в вакууме. Проконтролировать процесс возможно с помощью термометрического узла с высокой точностью измерений.
Оснащение печи для спекания
Агрегат подключают к ПК или логическому контроллеру для настройки, автоматического регулирования температурного режима и наблюдения за технологическим процессом. При нарушении допустимых значений давления, температуры жидкости или установки, срабатывает блокировка, останавливающая работу техники, а также световой и звуковой индикаторы.
Печи для спекания изготавливаются с абсолютной герметичностью и жёсткостью безвоздушного пространства. Система охлаждения располагается по всему внутреннему объему полости в виде трубопроводов, по которым циркулирует охлаждённая среда. Разностороннее обдувание способствует быстрому остыванию всех поверхностей агрегата.
Печи для спекания твердых материалов могут быть горизонтальными и вертикальными. Нагреватель и термоизоляционный слой могут изготавливаться из молибдена, графита или вольфрама. Узлы нагревания располагаются в разных местах и регулируются специальным устройством.
Цена вакуумной печи – стоит ли использовать аппарат
Топочная камера предполагает полное извлечение из оборудования, чтобы техническое обслуживание производить быстро и просто. Нагнетательный узел для спекания порошковых составов применяется для нагнетания защитного потока с целью его регулирования. Внутренняя циркуляция изготавливается с учётом современных требований к теплообмену. Постепенное и равномерное охлаждение обеспечивается разносторонним потоком всей полости агрегата.
Спекание стеклянных или металлических составов позволяет получить материал с высокой прочностью, износостойкостью и гладкой однородной структурой. Некоторые установки допускают возможность удаления пластификаторов, резиновых и парафинообразных компонентов.
Можно выбрать печь со стандартными функциями или дополнительными возможностями. Купить установку для спекания можно в нашем интернет-магазине. Привлекательные условия и подробные консультации специалистов помогут выбрать печь для комфортного пользования и эффективного результата.