В этой статье мы поговорим о понятии вакуумной печи, о том, каких разновидностей они встречаются, где применяются и обратив внимание на некоторые моменты, которые являются ключевыми факторами при выборе печи.
Что такое вакуумная печь?
Вакуумная печь используется для термической обработке различных материалов, устройство имеет герметичное строение, что позволяет проводить обработку в условиях вакуума. Данный вид обработки является принципиально важным для некоторых производственных процессах, так как практически полностью пропадает риск какого-то изменения в размерах или деформации обрабатываемого объекта, поверхность которой будет чистой и блестящей без каких-либо последующих манипуляций.
Такая обработка положительно сказывается и на качествах твердости материала. Вакуумная печь позволяет совершить максимально безопасную (для объекта) обработку, результаты которой можно предвидеть заранее.
Принцип работы вакуумной печи
Принцип работы достаточно прост, в камеру помещается объект, который требуется обработать. Как правило, в печи работает сразу несколько вакуумных насосов, которые создают требуемый уровень вакуума, при этом температура в камере поднимается до заданных параметров, которые требуются для плавки или обработки помещенного в нее изделия.
После совершения термообработки, насосы сбрасывают вакуум и печь уже готова к работе с следующим объектом.
Разновидности вакуумных печей
- Стандартная вакуумная печь
Вакуумные печи, как правило, применяют для обработки дорогостоящих материалов и изделий, где требуется особенное качество. Активно такие печи применяют в авиационной промышленности, в машиностроении, медицине, электронной и химической промышленностях и многих других.
Основной частью любой вакуумной печи является непосредственно камера, в которой и будет проходить термообработка. К этой камере подключена целая система вакуумных насосов. Насосы создают и поддерживают необходимый уровень вакуума. Печи могут быть камерными, в них все элементы изоляции и нагрева находятся внутри камеры, и ретортными, здесь все элементы расположены снаружи. Камерные варианты печи распространены намного сильнее.
- Дуговая печь
Дуговые печи используются атомной и космической сфере и служат для обработки материалов с особыми свойствами, где важна особая точность и достижение высочайшей плотности изделий, также активно распространены в научной среде.
Такие печи позволяют достигать еще больших температур и давления в камерах чем классические вакуумные печи. Это все позволяет выплавлять однородные и очень плотные слитки.
- Индукционная печь
В таких печать высокие температуры, которые пригодны для плавки, создаются за счет мощных индукционных токов, которые производятся мощными индукторами. Температура камеры, созданная таким образом, достаточно высока даже для работы с тугоплавкими металлами.
Преимущество индукционных печей в высокой производительности, сравнительной простоте обслуживания и их достаточной компактности и мобильности, при необходимости печь может перемещаться между помещениями. Печь хорошо подойдет для создания сплавов и термообработки различных материалов в различных режимах.
Индукционные печи могут переплавлять сразу несколько изделий, которые будут помещены внутрь камеры. Это отлично подходит для работы с ломом или переплавке бракованных изделий. Индукционные печи, за один цикл работы, могут обработать до 200 килограмм цветных металлов и до 100 килограмм черных металлов. Длительность цикла работы индукционной печи около одного часа. Прочность полученных материалов будет минимум на тридцать процентов выше, если бы обработка проходила в обычной печи (промышленной).
- Термическая вакуумная печь
Такие печи позволяют совершать огромное количество действий с различными материалами. Главным плюсом обработки изделий термической вакуумной печи является отсутствие следов окисления и коррозии на поверхности материалов. Более того, такая обработка способствуют препятствию возникновения коррозии в будущем, а износостойкость изделия будет значительно улучшена.
В продаже присутствует множество вариаций исполнения таких печей. Они могут отличаться и размерами, характеристиками, могут быть выполнены вертикально, а могут горизонтально. Можно без особых проблем подобрать печь в самом оптимальном исполнении и ценовой категории под конкретные задачи.
- Водородная печь
Такие печи могут быть как средних, так и высоких температурных режимов. Данный вид печи позволяет совершать обработку не только в условиях вакуума, но и в водородной среде. Устройство имеет отличное от большинства печей строение корпуса, особенное внимание уделяется его взрыво-защитным свойствам и особым принципам тепло-изоляции.
Такие печи являются очень надежными и достаточно экономичными за счет того, что высокие температуры достигаются за счет токов высокой величины, но малой величины.
- Трубчатая вакуумная печь
Нагревательными элементами здесь выступают кварцевые трубы, в которые и помещают изделие, которое и будет обрабатываться. Печь представляет собой длинную конструкцию (трубу).
Длинна такой печи может превышать десять метров, а иногда и несколько десятков метров. В работе таких печей могут применяться различные инертные газы для создания особых защитных свойств.
Сферы и области применения
Печи могут выполнять многие функции, вот основные из них:
- Вакуумные печи для отжига
Отжиг - термообработка по принципу нагрева и далее плавного остывания изделия. Этот процесс используется для снятия внутреннего напряжения изделий из различных материалов. Может применяться для изделий из металла, стекла или керамики. Активно такие печи применяются в промышленности для обработки цветных материалов после из закаливания.
Отжиг может быть полным и неполным, в случае полного отжига печь нагревает материал до максимально температуры. За счет повышения и медленного снижения температуры, происходит деформация кристаллической с последующим ее восстановлением.
- Вакуумные печи для пайки алюминия
Особо-прочный вид спайки материалов. В условиях вакуума и высокой температуры происходит спайка двух материалов. Такие соединения не подвержены окислению, а структура соединения будет однородной и прочной, не пористой и без микротрещин. Последующая обработка изделия, для увеличения прочности соединения, может проводиться в этой же печи.
- Вакуумные печи для цементации и нитроцементации
Такой вид обработки характерен созданием у материала прочного и твердого наружного слоя и эластичной внутренней структуры. Такие материалы применяются в местах, где предполагается особая подвижность деталей, например в трансмиссиях. Такие особенные свойства достигаются за счет того, что процесс цементации в безвоздушном пространстве способствует превращению аустенита в мартенсит.
Такие печи обладают высокой надежностью и работоспособностью. Они позволяют точно контролировать параметры цементации и повторять точно такие же параметры несколько раз. Эти печи являются достаточно экономичными, так как процесс проходит сравнительно быстро.
- Вакуумные печи для проведения закалки в атмосфере нейтрального газа
В процессе работы печи могут быть задействованы различные жидкости и газы. Процесс закалки положительно сказывается на прочности изделий и широко применяется во многих сферах. Обработка изделий в таких печах эффективна тем, что материалы не подвержены воздействию окружающей среды на протяжении всего процесса обработки. А газ будет запускаться в безвоздушную камеру и циркулировать под давлением.
- Вакуумные печи для отпуска (ретортные)
Такие печи, как правило, не используются для каких-либо других функций, они предназначены только для отпуска, так как не создают вакуум высокого уровня и не работают на высоких температурах. Чаще всего, максимальная температура не превышает восемьсот градусов. Но такие печи стоят значительно дешевле большинства из их разновидностей.
☝️Совет: Как правильно выбрать вакуумную печь?
Для начала стоит четко представить все предполагаемые нагрузки и задачи, которые лягут на вакуумную печь. Уже после полного планирования будущего процесса эксплуатации, можно понять, самое главное, оптимальный тип печи, какие габариты, и характеристики мощности. Стоит обратить внимание на то, что многие компании предлагают полный цикл, то есть изготовление и установку печи, это является одним из самых удобных вариантов работы, который позволит избежать множество ненужных хлопот и возможных трудностей. В таком случае фирма-изготовитель дает гарантию не только на печь, но и на процесс ее монтажа.
Печь можно купить как у посредников, так и напрямую у изготовителя, очевидно, что второй вариант более интересен, как минимум, меньшей стоимостью. Не стоит торопиться с выбором производителя, на данный момент, компаний, которые занимаются продажей печей достаточно много, стоит потратить время на изучение конкурентных предложений и сравнение цен, для из расчета существуют специальные онлайн-калькуляторы.
Разница в ценах и экономия могут быть существенными. И, самое главное, стоит не полениться и тщательно изучить отзывы обо всех из рассматриваемых производителях. Я рекомендую надежного и проверенного поставщика печей - "Вакуум Маркет". Они одни из первых на российском рынке предлагают своим клиентам самые нестандартные решение.
Основные производители вакуумных печей
Среди достаточно большого количества изготовителей можно выделить несколько лидирующих компаний. Это основано на их опыте и длительности деятельности, а так же на отзыва реальных клиентов:
- "Вакуум Маркет". Российский федеральный дистрибьютор вакуумных печей различных сборок и конфигураций. Предлагают печи напрямую от производителя, а самое главное осуществляют постгарантийные обслуживания "под ключ". На сайте я конечно не нашел позиции, возможно лучше всего обратиться напрямую к ним на почту или позвонить. В свое время я работал с ними и мне очень понравилось, что они готовы предложить различные сборки и демократичные цены(тк работают напрямую с зарубежными изготовителями печей.) Рекомендую Вакуум Маркет, тк сам работал с ними👍
- "ВНИИЭТО". Российский производитель, который занимает ведущие позиции по многим параметрам. Знаменит особенной надежностью изделий и большим ассортиментом вакуумных печей под любые потребности и задачи;
- "Ipsen Ipsen". Компания работает очень оперативно и готова установить печь сразу в день обращения. Имеются известные модели серии "Titan", которые являются неким стандартным и оптимальным решением во многих ситуациях;
- "ALD". Немецкая фирма-производитель специализируется на мощных агрегатах, которые работают с тугоплавкими материалами. Продукция характеризуется пользователями как очень надежная. Минус,что на российском рынке трудно найти представителей.;
- "XERION". Еще один немецкий производитель. Который является достаточно авторитетным в области производства вакуумных печей;
- Одним из главных зарубежных лидеров можно назвать компанию "SCHMETZ". Компания специализируется на производстве агрегатов, которым свойственна работа на высоких температурах. Продукцию данного бренда можно запросить у той же компании "Вакуум маркет", мы как раз заказывали у них для лабораторных испытаний печи данного бренда.