Применение и устройство вакуумных камер. Камеры для термообработки, камеры тепла, камеры холода.

Навигация:

Индукционная печь

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 камерах, для того, чтобы избежать взаимодействия материала с воздухом. Вакуумная печь для термообработки также позволят избежать излишней деформации различных заготовок.

Вакуумная печь для термообработки

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.

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.

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.

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.

Климатическая камера

Климатическая камера позволяет моделировать агрессивное воздействие окружающей среды, имеет высокоточные приборы для контроля над уровнем влажности и температуры и применяется в научно-исследовательских учреждениях, разрабатывающих оборудование для машиностроения, а также оборонной и авиационной промышленности. Хотя, в целом, используются климатические камеры для испытаний различных материалов.

В типовой климатической камере есть четыре части:

рабочий объём (это специальный шкаф, внутрь которого встроен теплообменник; шкаф оснащен специальной распашной дверью и смотровым окном, есть также система защиты от обмерзания);
щит автоматического управления (здесь располагается основное электрооборудование; щит обычно располагается над дверью рабочего объема, это верхняя панель камеры);
холодильный агрегат (этот аппарат располагается внутри рамы, он покрыт кожухами, которые обеспечивают охлаждение устройств холодильной машины);
парогенератор (это устройство необходимо для поддержания определенного уровня влажности);
фреоновый осушитель (специальное устройство, которое также участвует в процессе поддержания уровня влажности).

Корпус камеры устанавливается на жесткую колесную раму, которая выполняется из стального профиля. На колесах имеются тормозные колодки, которые предотвращают самопроизвольное перемещение камеры по пространству во время её работы. Камеры больших объемов (до 500 литров) устанавливаются обычно стационарно.

Климатические камеры работают в температурном диапазоне от минус 70 до плюс 100 градусов. Для этого в камерах устанавливаются дополнительные устройства. Например, кроме холодильного агрегата, к климатической камере подключаются электронагреватели (ТЭНы).

Воздух в климатических камерах циркулирует благодаря применению высокоскоростного вентилятора. Его привод обычно устанавливается на щите автоматики камеры.

В целом, видов климатических камер много. Они могут моделировать различные климатические условия.

тепла,
холода,
тепла-холода-влаги,
тепла-холода,
тепла-влаги,
шоковой заморозки,
камеры термоудара (шок-тест),
камеры кондиционирования,
камеры освещения (день-ночь),
камеры соляного тумана,
камеры медноуксусного тумана,
камеры коррозии,
камеры дождя,
барокамеры.

Внутренний вид испытательной камеры дождя

Но наиболее распространенными являются камеры типа ТХВ и ТХ (тепло, холод, влага и тепло, холод).

Существуют также камеры солнечной радиации, которые имитирует воздействие солнечных лучей на материалы. Они необходимы для оценки устойчивости материалов к агрессивному воздействию солнечных лучей.

Камера соляного тумана

Данные аппараты предназначенным для испытания различных материалов на воздействие соляного тумана. Камера соляного тумана содержит такие составляющие элементы, как

генератор тумана с пьезоэлементом,
отражатель,
трубопровод для подачи соляного раствора,
параллелограмм,
полусферическую прозрачную теплоизолированную крышку камеры,
блок управления и сигнализации,
датчик температуры,
сливной трубопровод,
основной контур обогрева,
контур ускоренного нагрева,
теплоизолирующий элемент.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в установках для испытания конструкций на воздействие соляного тумана.

Камера соляного тумана

Загрузка в камеру соляного тумана может осуществляться как вертикально, так и фронтально.

Купить камеру соляного тумана можно в России, существуют разные производители, которые предлагают оборудование такого плана для различных испытаний на производствах. Перед покупкой необходимо провести аттестацию камеры (запустить её в работу без загрузки). Цена камер соленого тумана достаточно высока, так как это оборудование относится к высокоточной технике. Стоит обратить внимание на климатические камеры соляного тумана Atlas.

Камера тепла, холода и влаги

Камеры типа ТХ являются универсальными, испытательными. В них можно создавать различные условия. Работа с материалами может вестись при особо низких и при сверхвысоких температурах. Существуют различные модификации этих камер. В их комплектацию включают парогенератор, который создает определенные условия влажности. Существуют

камеры тепла, холода, влаги;
камеры тепла, влаги;
камеры холода, влаги.

Камера ТХВ напольная

Установка камер также может быть различной. Существуют напольные ККТХ и настольные ККТХ.

Настольные климатические камеры тепла-холода