Вакуумдық пеш: мақсаты, техникалық сипаттамалары

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Әртүрлі материалдарды өндіру мен өңдеудің технологиялық процестеріне көбінесе термиялық әсер ету кезеңі жатады. Осылайша қатайту, жоғары температурада кептіру, дәнекерлеу және басқа процедуралар орындалады. Кәдімгі пештерде, тіпті өнеркәсіптік мақсаттарда да мұндай шараларды жүзеге асыру әрдайым мүмкін емес. Шектеулер ауамен жанасуға жол бермеумен байланысты болуы мүмкін. Сондықтан мұндай проблемаларды шешу үшін вакуумдық пеш пайдаланылады, оны өңдеу сонымен қатар дайындаманың шамадан тыс деформациясы мен деформациясын жояды.

Вакуумдық пештердің мақсаты мен көлемі

Вакуумды термиялық күйдіру операциялары машина жасауда және аспап жасауда, құрылыс индустриясында, әртүрлі салаларда және т.б. қолданылады. Мысалы, аспап жасауда мұндай қондырғыны пайдалана отырып, газсыздандыру элементтерінің операциясы орындалады, ол кейін әртүрлі жабдықтардың құрамдас бөліктеріне айналды. Сол бағыт аясында вакуумдық пеш жоғары сапалы дәнекерлеуге және электрлік платалардағы жекелеген учаскелерді түпкілікті пломбалауға мүмкіндік береді.

Агломерация операциясы да кең тараған. Оның көмегімен құрылыста және өндірісте қажеткерамикалық бұйымдардың, қатты қорытпалардың, отқа төзімді металл ұнтақтарының және т.б. өнімділігі. Сонымен қатар, термиялық өңдеу операцияларына да қызығушылық танытатын металлургиялық өнеркәсіпті атап өткен жөн. Мысалы, вакуумдық пеш қорытпаларды сөндіруді, қартаюды және шынықтыруды жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Мұндай өңдеуге әртүрлі болаттар, қола және магний ұшырауы мүмкін.

Негізгі техникалық сипаттамалар

Пеш конструкциясының өнімділігі көбінесе үлгіні таңдаудың негізгі критерийіне айналады. Бұл жағдайда қондырғылардың әлеуеті 3-тен 20 кВт-қа дейін болады. Сонымен қатар, бұл көрсеткіш термиялық экспозицияны қамтамасыз ету кезінде сапа мен тиімділікке аз әсер етеді. Әдетте, жүктеме көлемі ұлғайған сайын қуат артады, бұл қазірдің өзінде құрылымның өлшемдеріне байланысты. Осылайша, осы типтегі стандартты өнеркәсіптік үлгілерде сіз орта есеппен 15-тен 40 кг-ға дейін материалды жүктей аласыз. Бірақ бір уақытта 100 кг-ға дейін қызмет етуге мүмкіндік беретін қондырғылар да бар. Орташа сипаттамалары бар индукциялық балқыту пеші бір ауысымда 9000 кг-ға дейін жұмыс істей алады. Камера ішіндегі әсердің сапасы мен тиімділігіне келетін болсақ, температура диапазоны тікелей ескерілуі керек. Ол 1800 мен 2000 °C аралығында болады.

Бақыту процесі

Дәстүрлі қондырғылардағы технология доғалық разряд әрекетіне негізделген. Электр тогы мен газ қоспасы арасында байланыс бар. Әрі қарай, жоғары байланысты нәтижесінде доғавакуумдағы концентрация жоғары термиялық әсерді қамтамасыз етеді. Вакуумдық доғалы пеш аз қуатта да болат дайындамаларды балқыта алады.

Материалға қатысты жылу берудің екі принципі бар. Бұл тікелей және жанама әсер. Бірінші жағдайда доға электрод пен дайындама арасында энергияны тудырады, бұл конфигурацияда максималды жылуды алады. Жанама қыздыру белгілі бір қашықтықта объектіге әсер ететін екі электродпен жұмыс істеуді қамтиды. Тікелей жылу тасымалдайтын вакуумдық пеш тиімдірек екені анық, бірақ ол термиялық өңдеудің теріс факторларының жоғары пайызына шыдайды.

Пештердің алуан түрлері

Вакуумдық пеш құрылымының негізгі үлгісі жоғарыда сипатталған доғалық құрылым болып табылады. Осындай жабдықтың көмегімен күрделі металл қорытпасының көптеген сорттарына, соның ішінде отқа төзімді өнімдерге қызмет көрсетуге болады. Тағы бір нұсқа - индукциялық балқыту пеші, оның көлбеу тигелі бар. Дәл тигельде жұмыс камерасына жүктелген материалды қайта балқыту процесі жүзеге асырылады. Жұмыстың индукциялық принципі қызмет көрсету үшін ең қымбат болып саналады, сондықтан ол сирек қолданылады және күрделі металдармен жұмыс істеу қажет болғанда ғана қолданылады. Электронды-сәулелік қондырғы вакуумдық пештердің ерекше түрлеріне жатады. Мұндай құрылғы шығу кезінде тазартылған қорытпалар мен металл құймаларын шығарады. Құрылымдық жағынан жабдық термиялық пистолет болып табылады, ол бағытталғанэкспозиция өнімнің сәулелік күйдіруін жүзеге асырады.

Вакуумдық пештердің артықшылықтары мен кемшіліктері

Кәдімгі термиялық өңдеу пештерімен салыстырғанда, вакуум дайындамаларды жоғары тиімді термиялық өңдеуге мүмкіндік береді. Бұл ретте оператордың қыздыру параметрлерін икемді реттеу мүмкіндігі бар, ол, мысалы, тигельі бар вакуумдық индукциялық пешпен қамтамасыз етіледі. Мұндай құрылымдардың артықшылықтары салыстырмалы түрде таза металл материалды алу мүмкіндігін қамтиды. Яғни, технологияның өзі массивтің бөтен бөлшектермен - термиялық өңдеу өнімдерімен шамадан тыс ластануын жояды.

Кемшіліктерге келетін болсақ, олар құрылымды құрайтын бөліктердің ресурсының төмендігімен байланысты. Бұл тіпті құрамдас элементтердің материалындағы кемшіліктер туралы емес, өнімді термиялық өңдеуді қамтамасыз ету үшін қажет және жұмыс беттерінің құрылымына әсер ететін қатал жағдайларда. Сонымен қатар, орташа бағасы 500-700 мың рубльді құрайтын вакуумдық пеш бірнеше кәсіпорындарға қол жетімді. Дегенмен, жоғары сапалы агломерация және балқыту қымбатқа түседі және оны пайдалануды шектейді.

Продюсерлер

Вакуумдық пештерді тек өнеркәсіптік жабдықты жобалау және әзірлеу институттарымен ынтымақтасатын ірі кәсіпорындар ғана жеткізеді. Бүгінгі таңда осы типтегі жоғары сапалы қондырғыларды ішкі нарыққа SCHMETZ және XERION шетелдік өндірушілері жеткізеді. Бұл өнімдер типтік термиялық операцияларды орындауға және мамандандырылған тапсырмаларды орындауға бағытталғандиффузды күйдіру. Вакуумдық электр пештерін шығаруға маманданған Мәскеу өнеркәсіптік жабдықтар зауыты да сипаттамалары бойынша лайықты қондырғыларды ұсынады. Осындай жабдықтың көмегімен иесі металды шынықтыру, агломерациялау және стандартты термиялық процестерді жүзеге асыра алады. Автоматты үлгілерді көлемді тиеу камералары бар жоғары вакуумды қондырғыларды жасайтын «Спецжелезобетон» зауыты ұсынады.

Қорытынды

Вакуумды жасыту технологиясының мысалы жаңа шешімдердің жұмыс кезінде өзін әрқашан ақтамайтынын көрсетеді. Дәл сол Мәскеу өнеркәсіптік жабдықтар зауыты тұтынушы кәсіпорындардың кең ауқымының қажеттіліктері үшін қондырғыларды оңтайландыруға тырысса да, көптеген әлеуетті тұтынушылар үшін вакуумдық термиялық өңдеудің жоғары құны бұл әдісті қолжетімсіз етеді. Мұндай пештерден бас тарту олардың құнына ғана емес, жоғары сапалы өнім алу қажеттілігінің болмауына байланысты. Дегенмен, жоғары технологиялық салаларда жұмыс істейтін озық компаниялар бұдан былай мұндай термиялық өңдеуді қолданбай жұмыс істей алмайды.