Вакуумная печь представляет собой тип печи , в которой продукт в печи окружен вакуумом во время обработки. Отсутствие воздуха или других газов предотвращает окисление , потерю тепла продуктом за счет конвекции и устраняет источник загрязнения. Это позволяет печи нагревать материалы (обычно металлы и керамику) до температур до 3000 ° C (5 432 ° F ) [1] с выбранными материалами. Максимальные температуры печи и уровни вакуума зависят от точек плавления и давления пара нагретых материалов. Вакуумные печи используются для выполнения таких процессов, какотжиг , пайка , спекание и термообработка с высокой консистенцией и низким уровнем загрязнения.
Характеристики вакуумной печи:
- Равномерная температура в диапазоне. 800–3000 ° C (1500–5 400 ° F )
- Имеющиеся в продаже системы вакуумной откачки могут достигать уровня вакуума от 1 × 10 -11 торр (1,3 × 10 -11 мбар; 1,3 × 10 -14 атм).
- Температуру можно контролировать в зоне нагрева, обычно окруженной теплозащитным экраном или изоляцией.
- Низкое загрязнение продукта углеродом, кислородом и другими газами.
- Вакуумные насосные системы удаляют низкотемпературные побочные продукты из обрабатываемых материалов во время нагрева, что приводит к более высокой чистоте конечного продукта.
- Быстрое охлаждение ( закалка ) продукта может использоваться для сокращения продолжительности технологического цикла.
- Процесс может контролироваться компьютером для обеспечения повторяемости.
Нагревание металлов до высоких температур на открытом воздухе обычно вызывает быстрое окисление , что нежелательно. Вакуумная печь удаляет кислород и предотвращает это.
Инертный газ , такие как Аргон , часто используется , чтобы быстро охладить обработанные металлы обратно в неметаллургические уровни (ниже 400 ° F [200 ° C]) после желаемого процесса в печи. [2] Этот инертный газ может быть сжат до двукратного или более атмосферного давления, затем циркулировать через зону нагрева для сбора тепла перед прохождением через теплообменник для отвода тепла. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута желаемая температура.
Обычное использование [ править ]
 | В этом разделе не процитировать любые источники . ( Июль 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Вакуумные печи широко используются как в производственных отраслях, так и в исследовательских лабораториях.
При температурах ниже 1200 ° C обычно используется вакуумная печь для термообработки стальных сплавов. Многие общие процессы термообработки включают закалку и отпуск стальной детали, чтобы сделать ее прочной и устойчивой в процессе эксплуатации. Закалка включает нагрев стали до заданной температуры с последующим ее быстрым охлаждением в воде, масле или подходящей среде.
Еще одним применением вакуумных печей является науглероживание под вакуумом, также известное как науглероживание при низком давлении или LPC. В этом процессе газ (например, ацетилен) вводится в качестве парциального давления в горячую зону при температурах обычно от 1600 до 1950 ° F (от 870 до 1070 ° C). Газ распадается на составляющие элементы (в данном случае углерод и водород). Затем углерод рассеивается по поверхности детали. Эта функция обычно повторяется, изменяя продолжительность подачи газа и время диффузии. После того, как рабочая нагрузка должным образом размещена, металл закаливают с использованием масла или газа под высоким давлением (HPGQ). Для HPGQ обычно используется азот или, для более быстрого охлаждения, гелий. Этот процесс также известен как цементирование .
Еще одно низкотемпературное применение вакуумных печей - это процесс удаления связующего. Тепло применяется под вакуумом в герметичной камере, плавя или испаряя связующее из заполнителя . Связующее откачивается насосной системой и собирается или продувается ниже по потоку. Материал с более высокой температурой плавления остается в очищенном состоянии и может подвергаться дальнейшей переработке.
Вакуумные печи, способные работать при температуре выше 1200 ° C, используются в различных отраслях промышленности, таких как электроника, медицина, выращивание кристаллов, энергетика и искусственные камни. Обработка высокотемпературных материалов, как металлов, так и неметаллов, в вакууме позволяет осуществлять контролируемый отжиг , пайку , очистку , спекание и другие процессы.
Ссылки [ править ]
- ^ "Вакуумные печи - печи исследования материалов, Inc." . Материалы исследований Печи, Inc . Проверено 3 февраля 2017 .
- ^ "Вакуумная печь в IMP" .
