Horno de vacío: propósito, especificaciones

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Los procesos tecnológicos de producción y procesamiento de diversos materiales suelen incluir la etapa de exposición térmica. De esta forma se realizan endurecimientos, secados a altas temperaturas, soldaduras y otros procedimientos. No siempre es posible implementar tales medidas en hornos convencionales, incluso para fines industriales. Las restricciones pueden estar asociadas con la inadmisibilidad del contacto con el aire. Por lo tanto, para resolver tales problemas, se utiliza un horno de vacío, cuyo procesamiento también elimina los procesos de deformación excesiva y alabeo de las piezas de trabajo.

Propósito y alcance de los hornos de vacío

Las operaciones de tostado térmico al vacío se utilizan en ingeniería mecánica y fabricación de instrumentos, en la industria de la construcción, en diversas industrias, etc. Por ejemplo, en la fabricación de instrumentos, utilizando una unidad de este tipo, se realiza la operación de elementos de desgasificación, que más tarde se convierten en componentes de diversos equipos. En el marco de la misma dirección, un horno de vacío permite la soldadura de alta calidad y el sellado final de secciones individuales en placas de circuitos eléctricos.

La operación de sinterización también está muy extendida. Con su ayuda en la construcción y producción, la necesariarendimiento de productos cerámicos, aleaciones duras, polvos metálicos refractarios, etc. Por separado, cabe señalar la industria metalúrgica, que también está interesada en las operaciones de tratamiento térmico. Por ejemplo, un horno de vacío permite realizar el temple, el envejecimiento y el revenido de aleaciones. Varios aceros, bronce y magnesio pueden someterse a tales tratamientos.

Especificaciones principales

El rendimiento del diseño del horno a menudo se convierte en el criterio principal para elegir un modelo. En este caso, las instalaciones tienen un potencial de 3 a 20 kW. Además, este indicador afecta mínimamente la calidad y la eficiencia cuando se proporciona exposición térmica. Por regla general, la potencia aumenta a medida que aumenta el volumen de carga, que ya depende de las dimensiones de la estructura. Así, en modelos industriales estándar de este tipo, se pueden cargar de 15 a 40 kg de material de media. Pero también hay unidades que te permiten servir hasta 100 kg a la vez. El horno de fusión por inducción dotado de características medias es capaz de servir hasta 9000 kg en un turno. En cuanto a la calidad y eficacia del impacto dentro de la cámara, se debe tener en cuenta directamente el rango de temperatura. Va de 1800 a 2000 °C.

Proceso de fundición

La tecnología en las unidades tradicionales se basa en la acción de una descarga de arco. Hay un contacto entre una corriente eléctrica y una mezcla de gases. Además, el arco resultante debido a la altala concentración en el vacío proporciona un mayor efecto térmico. Incluso a baja potencia, el horno de arco al vacío puede derretir palanquillas de acero.

Hay dos principios de transferencia de calor en relación con el material. Este es un impacto directo e indirecto. En el primer caso, el arco genera energía entre el electrodo y la pieza de trabajo, que en esta configuración recibe el máximo calor. El calentamiento indirecto implica trabajar con dos electrodos que actúan sobre el objeto a cierta distancia. Obviamente, un horno de vacío de transferencia de calor directo es más eficiente, pero tolera un mayor porcentaje de factores de tratamiento térmico negativos.

Variedades de hornos

El modelo básico de una estructura de horno de vacío es la estructura de arco descrita anteriormente. Con la ayuda de dicho equipo, es posible dar servicio a la mayoría de las variedades de aleaciones metálicas complejas, incluidos los productos refractarios. Otra variación es el horno de fusión por inducción, que tiene un crisol inclinado. Es en el crisol donde se realiza el proceso de refundición del material cargado en la cámara de trabajo. El principio de operación por inducción se considera el más costoso de mantener, por lo que se usa con menos frecuencia y solo cuando es necesario trabajar con metales complejos. La unidad de haz de electrones pertenece a tipos especiales de hornos de vacío. Tal dispositivo produce aleaciones refinadas y lingotes de metal en la salida. Estructuralmente, el equipo es una pistola térmica, que por medio de unla exposición implementa el disparo del haz del producto.

Ventajas y desventajas de los hornos al vacío

En comparación con los hornos de tratamiento térmico convencionales, el vacío permite un tratamiento térmico altamente eficiente de las piezas de trabajo. Al mismo tiempo, el operador tiene la posibilidad de un ajuste flexible de los parámetros de calentamiento que, por ejemplo, proporciona un horno de inducción al vacío con un crisol. Las ventajas de tales estructuras incluyen la posibilidad de obtener un material metálico relativamente puro. Es decir, la propia tecnología elimina la contaminación excesiva de la matriz con partículas extrañas: productos de tratamiento térmico.

En cuanto a las carencias, están asociadas a un bajo recurso de las partes que forman la estructura. Ni siquiera se trata de los defectos en el material de los elementos que lo componen, sino de las duras condiciones que se requieren para garantizar un tratamiento térmico productivo y que afectan a la estructura de las superficies de trabajo. Además, un horno de vacío, cuyo precio promedio es de 500-700 mil rublos, está disponible para algunas empresas. Sin embargo, la sinterización y fusión de alta calidad es costosa y limita su uso.

Productores

Los hornos de vacío son suministrados únicamente por grandes empresas que cooperan con institutos para el diseño y desarrollo de equipos industriales. Hoy en día, las unidades de alta calidad de este tipo son suministradas al mercado nacional por los fabricantes extranjeros SCHMETZ y XERION. Estos productos están orientados tanto a realizar operaciones térmicas típicas como a tareas especializadas comorecocido difuso. La planta de equipos industriales de Moscú, que se especializa en la producción de hornos eléctricos de vacío, también ofrece unidades que son dignas en términos de características. Con la ayuda de dicho equipo, el propietario puede llevar a cabo procesos térmicos estándar, de templado y sinterización de metales. Los modelos automáticos son ofrecidos por la planta de Spetszhelezobeton, que desarrolla unidades de alto vacío con cámaras de carga volumétrica.

Conclusión

Un ejemplo de tecnología de recocido al vacío muestra que las nuevas soluciones no siempre se justifican durante el funcionamiento. Aunque la misma planta de equipos industriales de Moscú busca optimizar las unidades para las necesidades de una amplia gama de empresas de consumo, el alto costo del tratamiento térmico al vacío para muchos clientes potenciales hace que este método sea inaccesible. El rechazo de tales hornos se debe no solo a su costo, sino también a la f alta de la necesidad de obtener un producto de alta calidad. Sin embargo, las empresas avanzadas que operan en industrias de alta tecnología ya no pueden prescindir del uso de dicho tratamiento térmico.