Печь для закалки металла – ТВЧ, муфельная, термическая, индукционная, вакуумная
Это вид оборудования, с помощью которого выполняют термическую обработку металлов и других материалов. Печь для закалки металла имеет большое количество модификаций. Их выбирают в зависимости от вида выполняемого технологического процесса. Также во внимание берут количество обрабатываемого материала, поскольку объемы установок разные.
Содержание:
- Закалка в вакуумной печи
- Печи для закалки металла – виды
- Муфельная печь для закалки металла
- Печь ТВЧ для закалки металла
- Вакуумные печи для закалки
Закалка в вакуумной печи
Процесс подразумевает создание в рабочем пространстве оборудования не только высокого температурного режима (+1000 градусов и выше), но и вакуума определенного уровня. Поэтому технология называется закалкой в вакуумной среде. Она стала альтернативой закалке в соляных ваннах или масле. С ее помощью процесс обработки выполняют быстрее, а также повышается качество получаемого изделия. Оно наделяется такими характеристиками как прочность и надежность, устойчивость к коррозии.
Закалка в вакуумной печи
Закалка в вакуумных печах состоит из нескольких этапов:
- Подключение к оборудованию насосного агрегата, который откачивает воздушные массы из рабочего пространства, создавая вакуум нужного уровня;
- Помещение в рабочее пространство материала или изделия, которое требуется закалить;
- Создание нужного температурного режима с помощью нагревательных элементов;
- Прогревание обрабатываемого изделия или сырья;
- Его постепенное охлаждение в специальной камере или естественным путем.
Как правило, печи для закалки в вакуумной среде оснащают определенными устройствами, которые позволяют доставать обрабатываемый материал без нарушения вакуума и температурного режима в рабочем пространстве.
Печи для закалки металла – виды
Установки выбирают в зависимости от типа выполняемого технологического процесса. Печь термическая для закалки бывает таких видов:
- Электрической (индукционной и дуговой);
- Работающей от сгорания топлива;
- Печи для закалки ТВЧ и промышленной частоты;
- Вакуумной установкой.
Печи для закалки металла – виды
По типу конструкции печь для закалки стали бывает камерной, шахтной, конвейерной, барабанной, тигельной и муфельной. Устройство каждой из этих установок различное.
Индукционная печь для закалки металла, как правило, тигельная. Она камерного типа. Стенки ее корпуса футерованы специальными изоляционными материалами. Принцип действия установки основан на работе индуктора. Он представляет собой катушку с большим количеством витков. С его помощью создаются вихревые потоки. Они и обеспечивают быстрое и качественное прогревание обрабатываемого материала.
Дуговая печь для закалки стали наиболее востребована для термической обработки различных сплавов. Она, по сравнению с индукционной, имеет более высокую производительность и мощность. Принцип ее действия основан на сгорании дуги между расходуемыми или нерасходуемыми электродами. Они монтированы в своде корпуса.
Муфельная печь для закалки металла
Установка позволяет прогревать металлические изделия до нужной температуры. В ее рабочем пространстве можно создавать не только необходимый температурный режим, но и вакуумную среду.
Муфельная печь для закалки металла
Рабочим пространством печи является муфель. Он выполнен из огнестойкого материала. С его помощью обеспечивается защита обрабатываемого изделия от соприкосновения с топливом, ведь такие установки, как правило, работают от сгорания топлива. Некоторые модификации оборудования функционируют от подачи электрической энергии. К этой группе относят муфельные лабораторные печи.
Конструкции установок различают по таким параметрам:
- Типу нагрева рабочего пространства;
- Виду конструкции;
- Показателю температурного режима;
- Системе защиты.
Муфельные установки могут быть низко-, средне- и высокотемпературными. В зависимости от этого изменяется вид материала, который можно обработать с их помощью.
Также есть отличия в виде нагревательных элементов. Они могут быть таких типов:
- Открытыми. С их помощью удается быстро достичь нужного температурного режима в рабочем пространстве. Они легко демонтируются в случае поломки. Единственным недостатком таких элементов является подверженность коррозии.
- Закрытыми. Они расположены непосредственно в муфеле. Они не подвержены воздействию вредных веществ, которые выделяются при выполнении технологического процесса. Недостатком элементов является то, что с их помощью прогревание обрабатываемого материала происходит медленно.
Муфель может быть выполнен из керамики или специального волокна. Первый вид изделия довольно популярен. Он выдерживает воздействие высокого температурного режима.
Печь ТВЧ для закалки металла
К этой категории относят индукционные установки. С помощью индуктора, которым они оснащены, удается обеспечить создание нужного вихревого потока. А он позволяет быстро и качественно прогревать рабочее пространство.
Печь ТВЧ для закалки металла
Примечание. ТВЧ – токи высокой частоты. А их может создать только индуктор.
Индукционные ТВЧ печи для закалки, как правило, оснащены тиглем. Он может быть съемным или стационарным. Первый вид производят из специальных материалов. Стенки корпуса оборудования футеруют изоляционными средствами. Стационарный тигель представляет собой рабочее пространство печи. В нем размещают изделия для последовательной термической обработки.
Вакуумные печи для закалки
Этот вид оборудования подразумевает выполнение термической обработки материалов в вакуумной среде. Также в рабочем пространстве установок создают определенный температурный режим:
- Низкий;
- Средний;
- Высокий.
Вакуумные печи для закалки
Его выбирают на основании типа обрабатываемого материала. Для металла нужно создать средний или высокий режим, для керамики – низкий и средний.
Процесс закалки происходит в несколько этапов. Изначально в рабочее пространство помещают сырье. Затем выполняют его предварительный прогрев. Потом – закалку и охлаждение. Последний этап должен быть последовательным, чтобы не нарушить структуру материала и не понизить его свойства.
По типу конструкции печи могут быть:
- Камерными. Устройство печи зависит от ее модификации. Есть печи методические. В них обработка изделий происходит без их перемещения в рабочем пространстве. Также есть печи проходящие. Обработка изделий в таких установках осуществляется путем перемещения специальной емкости по разным зонам прогрева.
- Шахтными. Эти конструкции по своему внешнему виду напоминают шахты. Загрузка изделий в рабочее пространство осуществляется через свод. Он открывается или может быть съемным. В рабочем пространстве создают несколько температурных режимов.
- Колпаковыми. Такие печи востребованы в обработке ограниченной партии изделий. Они представляют собой специальный стол, над которым размешен колпак. В нем монтированы нагревательные элементы.
Существуют и другие виды печных установок, которые эффективно используют для закалки металлов, керамики и различных изделий.