Печь для закалки металла, стали, алюминия: ТВЧ, муфельная, термическая, вакуумная, индукционная, вертикальная
Различные металлы и сплавы подвергают закалке, чтобы придать им повышенную твердость и другие улучшенные эксплуатационные свойства. Закаливание металлов – процесс, уже довольно давно применяемый на металлургических предприятиях. Однако только с появлением современного оборудования – специальных печей для закалки – удалось достичь действительно хороших результатов по производительности.
Печь для закалки металла
Содержание:
- Печь ТВЧ для закалки
- Муфельная печь для закалки металла
- Закалка в вакуумной печи
- Индукционная печь для закалки
Печь ТВЧ для закалки
Печь ТВЧ представляет собой устройство, в основе работы которого лежит видоизменение электроэнергии в мощное электромагнитное поле. Воздействие токами высокой частоты постепенно вытесняет альтернативные способы нагрева металлов.
Печь ТВЧ для закалки
Среди основных преимуществ установок ТВЧ стоит выделить следующие:
- Высокое качество получаемого материала, обеспечиваемое образованием тепла непосредственно в металле и его равномерным распределением по всей поверхности;
- Компактность, что делает возможной размещение устройств на производствах с небольшой площадью;
- Высокая скорость обработки и соответственно увеличение производительности;
- Экологическая чистота и безопасность для работников и окружающей среды.
Многие модели оснащены автоматизированным программным обеспечением, повышающим точность закалки.
Муфельная печь для закалки металла
Муфельными называются печи, в которых обрабатываемый металл изолирован от нагревателей. Высокотемпературные электронагреватели сделали электрическую муфельную установку наиболее востребованным видом подобного оборудования.
Муфельная печь для закалки металла
Традиционно печь состоит из:
- Металлического корпуса и муфеля, выполненного из термостойкого материала и формирующего рабочую камеру;
- Нагревателей спирального типа, накрученных на керамические трубки и размещенных в пазах муфеля;
- Теплоизоляции, которая заполняет промежуток между рабочей камерой и корпусом;
- Керамической дверцы;
- Отверстия на задней поверхности для использования термопары, обеспечивающей контроль над температурой;
- Терморегулятора, работающего в автоматическом режиме.
В муфельных устройствах, как правило, реализован трехсторонний обогрев, обеспечиваемый нагревателями на боковых поверхностях и поде. Благодаря такому размещению нагревателей температура более равномерно распределяется в рабочем пространстве.
Высококачественная изоляция в несколько слоев минимизирует теплопотери и способствует экономии электроэнергетических ресурсов. Плиты из огнеупорной керамики или из жаропрочной нержавеющей стали предоставляет защиту пода устройства.
Во многих современных моделях дверь открывается вверх, благодаря чему оператор надежно защищен от теплового излучения. Датчики отключают ток в тот момент, когда открывается дверь.
Закалка в вакуумной печи
На многих предприятиях машиностроения до этого времени применяется традиционная технология улучшения эксплуатационных характеристик изделий из стали. Речь идет о нагреве материалов в окислительной или защитной атмосфере выше критической отметки (температуры, при которой изменяется тип кристаллической решетки, то есть происходит полиморфное превращение, или температуры растворения фаз в матрице, существующих при низкой температуре), их охлаждение в воде, масле или полимере и последующий отпуск в устройствах с окислительной атмосферой. В результате на поверхности изделий получаются коробления и черная пленка, вызванная появлением оксидов на металле.
Закалка в вакуумной печи
Современные технологии позволяют существенно уменьшить геометрические изменения поверхностей посредством более плавного вакуумного нагрева деталей и охлаждения в газовом потоке. Минимизация кислорода в рабочем пространстве вакуумной печи обеспечивает нагрев, не сопровождающийся образованием окислов на поверхности изделий.
В вакуумированной среде теплообмен обеспечивается излучением, то есть осуществляется радиационный нагрев. Его эффективность высока только при температурах выше 600 °C. Ускорить нагревание можно с помощью специального газа, заполняющего рабочее пространство. Газовая атмосфера в низкотемпературном диапазоне нагрева позволяет более равномерно прогреть изделия, что, в свою очередь, обеспечивает снижение уровня термических напряжений, ответственных за коробление.
Помимо всего прочего, газ-заполнитель может исполнять функции среды для закалки и среды для отпуска, то есть все эти процессы могут производиться в вакуумной печи.
Индукционная печь для закалки
Индукционное устройство функционирует на базе воздействия тока высокой частоты, который подается в генератор. После прохождения током индуктора конденсатор создает колебательный контур. Индуктор участвует в регулировке работы переменного магнитного поля, формируя его частоту, повышая или понижая ее. Магнитное поле воздействует на материал, размещенный в рабочем пространстве печи, нагревая его до требуемой температуры.
Индукционная печь для закалки
Чаще всего индукционные установки используются на литейных и металлообрабатывающих цехах. Также они получили широкое применение в научно-исследовательских лабораториях, в которых тестируют металлы, и в ювелирных мастерских.
Основные преимущества данного оборудования:
- Возможность проведения множества операций с металлами (программируя время и мощность нагревания, в таких установках можно совершать плавку металла, его закалку и пр.);
- Возможность установки в цехах с небольшой площадью благодаря компактным размерам;
- Отсутствие запахов горения и дыма во время рабочего процесса;
- Несущественное нагревание корпуса установки и, следовательно, безопасные условия работы для рабочих.
Закалка – обязательная часть термической обработки металлических изделий. Она повышает их прочность, устойчивость к внешнему воздействию и увеличивает срок эксплуатации. Современные печи для закалки значительно ускоряют и улучшают в качественном плане процесс обработки металла.
