Вакуумные печи. Печи для термической обработки в вакууме. Климатические камеры

Главная/Камеры и печи/Вакуумные печи. Печи для термической обработки в вакууме. Климатические камеры

Вакуумные печи. Печи для термической обработки в вакууме. Климатические камеры

Навигация:

  1. Климатические камеры (виды, применение)
  2. Камеры тепла
  3. Камеры холода
  4. Камеры соляного тумана
  5. Камеры тепла-холода

Вакуумные печи предназначены для проведения операций по термообработке в условиях вакуума или в атмосфере, состав которой, исключает возможность течения окислительных процессов. Вакуумная печь для термообработки — универсальный инструмент, наличие которого на производстве позволяет проводить любые типы термической обработки:

  • закалку (причем закалка может проходить как в сухой среде, так и с маслом; существуют специальные вакуумные печи с масляной закалкой),
  • отпуск,
  • цементацию,
  • нитроцементацию,
  • карбонитрирование,
  • вакуумную пайку,
  • отжиг,
  • нитрирование плазмой,
  • спекание  керамики и порошков  металлов.

Вакуумные плавильные печи обладают следующими преимуществами:

  • минимальная величина короблений
  • стабильность полученных при термообработке качеств,
  • однородность свойств в сечении материала,
  • гарантия контроля получаемых результатов,
  • осуществляется достижение желаемого показателя твёрдости,
  • получается на выходе блестящая и чистая поверхность деталей.

Выделяют лабораторные вакуумные печи (к такому типу печей относят, например, вакуумно — компрессионную печь) и промышленные вакуумные печи.

Индукционные вакуумные печи служат для  плавки чёрных металлов, при этом выполняется предельно точное литье.

Вакуумные дуговые печи применяются  для плавки сталей в вакууме  посредством применения  вырабатываемой энергии электрической дуги. Данные устройства служат для проведения операций по плавке  слитков и для выработки  различных литьевых форм, выполненных  из всевозможных сортов стали посредством  плавильных работ в гарнисаже. При переплавке различных сортов стали в вакуумной дуговой печи количество чужеродных примесей в металле снижается в несколько раз, совершенно удаляются крупные вкрапления. Полученный металл очень вязкий, пластичен в широком температурном диапазоне, отличается значительными показателями прочности и изотопности механических свойств. Разрабатываются проекты дуговых вакуумных печей, работающих на переменном токе и предусматривающих применение определённых присадок для улучшения свойств электродов.

Устройство вакуумной печи может быть разной. Можно рассмотреть на примерах устройства дуговой вакуумной печи.

вакуумные печи

Рис. 1. Дуговая вакуумная печь с кристаллизатором: 1 —  электрод; 2 — затравка; 3 — принимающая ёмкость; 4 —  кристаллизатор; 5 — литой элемент; 6 — устройство, перемещающее  электроды.

вакуумные печи

Рис. 2. Дуговая вакуумная печь для плавки в гарнисаже: 1 — устройство перемещающее  электроды; 2 — электрод; 3 — гарнисаж; 4 — тигель из графита; 5 — охлаждаемая обойма; 6 — иллюминатор; 7 — шаблон; 8 — центробежный  агрегат.

Методом проведения плавильных  работ в вакуумных печах осуществляется получение на выходе заготовок из железных сплавов, меди, молибдена, никеля для электровакуумной промышленности; особых сталей и специальных сплавов с пониженным содержанием азота и водорода, сплавов на основе никеля, имеющих предназначением предупреждение возникновения коррозии, сплавов меди и платины, редких металлов, непростых в плавлении. При проведении  вакуумного литья, металл переливается медленно и тонкой струёй, при этом не стоит опасаться вступления его в реакцию с кислородом, содержащимся в воздухе. При применении подобной технологии образуется  незначительное количество усадочных  раковин. Также важен правильный выбор  материала для изготовления  тигля, поскольку во время эксплуатации  происходит выделение из него веществ, нежелательных в системе.

Цена вакуумных печей для термообработки металла достаточна высока. Но использование их на производстве приводит к получению на выходе, после обработки, высококачественной продукции.

Климатические камеры (виды, применение)

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).

схема устройства климатической камеры

Схема устройства климатической камеры

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

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.

Камеры тепла

Камеры тепла предназначены для испытания различных материалов в условиях повышенной температуры. Они могут разогреваться до различных температур и иметь специальные программированные режимы. Объем такой камеры также может быть различным (от 50 литров до 800 литров).

Камеры холода

Камеры холода предназначены для испытания различных материалов в условиях пониженных температур. Они также имеют различные программированные режимы и объемы.

Камеры 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.

Камеры тепла-холода

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.

камеры типа ТХ

Камера ТХВ напольная

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

настольные климатические камеры тепла-холода

Настольные климатические камеры тепла-холода