Vakuumahi: eesmärk, tehnilised andmed

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Erinevate materjalide tootmise ja töötlemise tehnoloogilised protsessid hõlmavad sageli termilise kokkupuute etappi. Sel viisil viiakse läbi karastamine, kuivatamine kõrgel temperatuuril, jootmine ja muud protseduurid. Selliseid meetmeid ei ole alati võimalik rakendada tavalistes ahjudes, isegi tööstuslikel eesmärkidel. Piirangud võivad olla seotud õhuga kokkupuute lubamatusega. Seetõttu kasutatakse selliste probleemide lahendamiseks vaakumahju, mille töötlemine välistab ka toorikute liigse deformatsiooni ja kõverdumise.

Vaakumahjude otstarve ja ulatus

Vakuumtermoröstimise operatsioone kasutatakse masinaehituses ja instrumentide valmistamisel, ehitustööstuses, erinevates tööstusharudes jne. Näiteks instrumentide valmistamisel teostatakse sellist agregaati kasutades degaseerimiselementide tööd, mis muutuvad hiljem erinevate seadmete komponentideks. Sama suuna raames võimaldab vaakumpahi kvaliteetset jootmist ja üksikute sektsioonide lõplikku tihendamist elektritrükkplaatidel.

Lai alt levinud on ka paagutamine. Tema abiga ehituses ja tootmises vajalikkeraamiliste toodete, kõvasulamite, tulekindlate metallipulbrite jne jõudlus. Eraldi väärib märkimist metallurgiatööstus, mis on samuti huvitatud kuumtöötlustoimingutest. Näiteks võimaldab vaakum ahi sulamite karastada, vanandada ja karastada. Sellisel viisil võib töödelda mitmesuguseid teraseid, pronksi ja magneesiumi.

Peamised spetsifikatsioonid

Ahju konstruktsiooni jõudlus muutub sageli mudeli valiku peamiseks kriteeriumiks. Sel juhul on paigaldiste võimsus 3 kuni 20 kW. Pealegi mõjutab see näitaja termilise kokkupuute korral kvaliteeti ja tõhusust minimaalselt. Reeglina suureneb võimsus koormuse mahu suurenemisel, mis sõltub juba konstruktsiooni mõõtmetest. Nii et seda tüüpi standardsetes tööstuslikes mudelites saate laadida keskmiselt 15–40 kg materjali. Kuid on ka ühikuid, mis võimaldavad korraga serveerida kuni 100 kg. Keskmiste omadustega induktsioonsulatusahi suudab ühes vahetuses teenindada kuni 9000 kg. Kambrisisese löögi kvaliteedi ja tõhususe osas tuleks temperatuurivahemikku otseselt arvesse võtta. See on vahemikus 1800–2000 °C.

Sulamisprotsess

Traditsiooniliste seadmete tehnoloogia põhineb kaarlahenduse toimel. Elektrivoolu ja gaasisegu vahel on kontakt. Edasi saadud kaar tänu kõrgelekontsentratsioon vaakumis tagab suurenenud termilise efekti. Isegi väikese võimsusega vaakumkaarahi võib terasest toorikud sulatada.

Seoses materjaliga on kaks soojusülekande põhimõtet. See on otsene ja kaudne mõju. Esimesel juhul tekitab kaar energiat elektroodi ja tooriku vahel, mis sellises konfiguratsioonis saab maksimaalselt soojust. Kaudne kuumutamine hõlmab töötamist kahe elektroodiga, mis mõjutavad objekti teatud kaugusel. Ilmselgelt on otsese soojusülekandega vaakumpahi tõhusam, kuid see talub suuremat protsenti negatiivsetest kuumtöötlusfaktoritest.

Ahjude valik

Vakuumahju struktuuri põhimudel on ülalkirjeldatud kaarstruktuur. Selliste seadmete abil on võimalik teenindada enamikke keeruka metallisulami sorte, sealhulgas tulekindlaid tooteid. Teine variant on induktsioonsulatusahi, millel on kaldus tiigel. Just tiiglis realiseeritakse töökambrisse laaditud materjali ümbersulatamise protsess. Induktsiooni tööpõhimõtet peetakse kõige kallimaks hooldamiseks, seetõttu kasutatakse seda harvemini ja ainult siis, kui on vaja töötada keerukate metallidega. Elektronkiire seade kuulub eritüüpi vaakumahjude hulka. Selline seade toodab väljundis rafineeritud sulameid ja metallivaluplokke. Struktuuriliselt on varustuseks termopüstol, mis suunataksesäritus rakendab toote kiirtulistamist.

Vakuumahjude eelised ja puudused

Võrreldes tavapäraste kuumtöötlemisahjudega võimaldab vaakum töödeldavaid detaile väga tõhus alt. Samas on operaatoril võimalus paindlikult reguleerida kütteparameetreid, mille annab näiteks tiigliga vaakum-induktsioonahi. Selliste konstruktsioonide eelised hõlmavad võimalust saada suhteliselt puhast metallmaterjali. See tähendab, et tehnoloogia ise välistab massiivi liigse saastumise võõrosakestega – kuumtöötlustoodetega.

Mis puudutab puudusi, siis need on seotud struktuuri moodustavate osade vähese ressursiga. Asi pole isegi mitte koostisosade materjali vigades, vaid karmides tingimustes, mis on vajalikud produktiivse kuumtöötluse tagamiseks ja mis mõjutavad tööpindade struktuuri. Lisaks on mõnele ettevõttele saadaval vaakum ahi, mille keskmine hind on 500-700 tuhat rubla. Kvaliteetne paagutamine ja sulatamine on aga kallis ja piirab selle kasutamist.

Produtsendid

Vakuumahju tarnivad ainult suured ettevõtted, kes teevad koostööd tööstusseadmete projekteerimise ja arendamise instituutidega. Tänapäeval tarnivad seda tüüpi kvaliteetseid seadmeid siseturule välismaised tootjad SCHMETZ ja XERION. Need tooted on mõeldud nii tüüpiliste termiliste toimingute tegemiseks kui ka spetsiaalseteks ülesanneteks, nagudifuusne lõõmutamine. Oma omadustelt väärilisi agregaate pakub ka Moskva tööstusseadmete tehas, mis on spetsialiseerunud vaakumelektriahjude tootmisele. Selliste seadmete abil saab omanik läbi viia metalli karastamise, paagutamise ja standardseid termilisi protsesse. Automaatmudeleid pakub Spetszhelezobetoni tehas, mis arendab mahuliste laadimiskambritega kõrgvaakumseadmeid.

Järeldus

Vaakumlõõmutamise tehnoloogia näide näitab, et uued lahendused ei õigusta end alati töötamise ajal. Kuigi sama Moskva tööstusseadmete tehas püüab optimeerida üksusi paljude tarbijaettevõtete vajaduste jaoks, muudab vaakumkuumtöötluse kõrge hind paljude potentsiaalsete klientide jaoks selle meetodi kättesaamatuks. Selliste ahjude keeldumine ei tulene mitte ainult nende maksumusest, vaid ka kvaliteetse toote saamise vajaduse puudumisest. Kõrgtehnoloogilistes tööstusharudes tegutsevad arenenud ettevõtted ei saa aga enam ilma sellise kuumtöötluseta hakkama.