Furace de résistance au vide
Le four à résistance sous vide est un type de four à résistance qui est évacué pendant le chauffage.
- Présentation du produit
Classification du four à résistance sous vide
En raison de leurs caractéristiques structurelles, la plupart des fours à résistance sous vide sont transformés en types à fonctionnement intermittent, et ce n'est que dans quelques cas qu'ils peuvent être transformés en types à fonctionnement continu.
Les fours à résistance sous vide peuvent être classés en trois types en fonction du degré de vide de travail : vide faible (colonne de mercure 1-1x10-1 mm), vide modéré (1x10-1-1x10-4 mm de mercure) et sous vide poussé (colonne de mercure de 1x10-4-1x10-6 mm). Il existe également quelques fours à résistance spéciaux transformés en ultra-vide (colonnes de mercure de 1x10-6 mm ou plus).
Selon la température de fonctionnement, les fours à résistance sous vide, comme les fours à résistance généraux, peuvent être divisés en trois catégories : basse température (inférieure à 700 degrés), température moyenne (700-1250 degrés) et haute température (au-dessus de 1 250 degrés à 3 000 degrés). ).
Il existe de nombreux types de systèmes de vide pour les fours électriques. Les fours à faible résistance au vide utilisent généralement uniquement des pompes à vide mécaniques pour l'extraction de l'air ; Les fours à résistance à vide moyen utilisent des pompes de surpression à huile ou des pompes de surpression mécaniques (pompes Roots) et des pompes à vide mécaniques en série pour l'extraction de l'air ; Le four à résistance au vide poussé utilise une pompe à diffusion sous vide poussé et une pompe à vide mécanique, parfois avec une pompe de surpression connectée en série pour l'extraction de l'air entre les deux. Les fours à ultra vide utilisent également des pompes ioniques, des pompes en titane, etc.
*Chambre à vide :Il s’agit du composant principal où se déroule le processus de frittage. Il est conçu pour résister à des températures élevées et à des conditions de vide.
*Élément chauffant:Celui-ci est chargé de fournir les températures élevées nécessaires au frittage. Selon l'application spécifique, différents types d'éléments chauffants peuvent être utilisés, notamment le graphite, le tungstène ou le molybdène.
*Pompe à vide:Ceci est utilisé pour créer le vide dans la chambre. Il existe différents types de pompes à vide, telles que les pompes à palettes, les pompes à diffusion et les pompes turbomoléculaires, chacune ayant des niveaux de vide et des vitesses de pompage différents.
*Système de contrôle de la température :Ceci est crucial pour contrôler la vitesse de chauffage, la température de frittage et la vitesse de refroidissement. Il comprend souvent un thermocouple pour mesurer la température et une unité de contrôle pour régler la puissance de l'élément chauffant.
*Système de chargement :Celui-ci est utilisé pour le chargement et le déchargement des matériaux à fritter. Elle peut être manuelle ou automatisée, selon la taille et la complexité du processus de production.
*Système de refroidissement par eau: Ceci est utilisé pour refroidir la coque du four et la pompe à vide.
Trois étapes de frittage sous vide
La première étape est l’étape de délubrification ou d’agent de formage, qui peut également être appelée étape de rodage. A ce stade, la température doit augmenter lentement. La température de décomposition du lubrifiant et de l'agent de formage est généralement d'environ 300 degrés. Par conséquent, la température doit être aussi lente que possible à environ 300 degrés et avoir un temps suffisamment long pour éliminer le lubrifiant. La première étape doit être maintenue à une certaine température pendant un certain temps, dont le but est d'éliminer complètement le lubrifiant et d'effectuer sa propre réaction d'oxydo-réduction. Si la pièce frittée contient du carbone, la réaction carbone-oxygène se produira au-dessus de 700 degrés. Le temps nécessaire à la première étape dépend de la quantité de lubrifiant ajoutée à la pièce et de la taille de la pièce. Au cours de la première étape de pré-cuisson, le gaz de décomposition du lubrifiant ou de l'agent de formation et l'oxygène doivent être complètement éliminés. Le degré de vide permet de déterminer si ces gaz sont entièrement éliminés. Si le degré de vide est stable à une certaine valeur, cela signifie qu'il a été éliminé.
La température réglée lors de l'étape de frittage est la température requise pour le frittage. Étant donné que le frittage sous vide a pour fonction de frittage d’activation, sa température de frittage est inférieure de 50-100 degrés à celle du frittage sous atmosphère. Si un frittage en phase liquide est effectué, la température de frittage doit être spécifiée à une température légèrement supérieure au point de fusion du métal en phase liquide. Le frittage entre les particules de poudre et l’alliage entre les éléments d’alliage se produiront à ce stade. Dans le même temps, un vide excessif ne doit pas être utilisé à ce stade, car plus le vide est élevé, plus la perte de métal liquide est importante. Afin de réduire la perte par volatilisation des métaux, certains gaz tels que l'azote, l'argon et l'hydrogène sont souvent introduits lors du frittage.
Le refroidissement du frittage sous vide comprend un refroidissement par mise hors tension directe ou un refroidissement par réduction de courant par étapes, qui dépend des besoins de refroidissement. Puisqu'il est refroidi avec le four, la vitesse de refroidissement est plus lente que celle du frittage sous atmosphère. Le remplissage de gaz protecteur peut augmenter la vitesse de refroidissement.
Avantages d'un four de frittage sous vide
*Il est facile de contrôler la teneur en carbone de l'alliage dans des conditions de frittage sous vide. À la température de frittage, la pression dans le four n'est que de quelques dizaines de Pascals (Pa) ou même moins, les molécules O2, N2, H2 et H2O sont très peu nombreuses, de nombreuses réactions peuvent être ignorées et l'influence du milieu est faible. Tant que le processus de déparaffinage est strictement contrôlé, la teneur en carbone de l'alliage change très peu pendant le processus de frittage sous vide, et les performances et la structure sont assez stables.
*Dans des conditions de frittage sous vide, la pureté du carbure cémenté peut être améliorée. Le frittage sous vide est propice à la réduction des oxydes métalliques ; l'ensemble du cycle de frittage n'a pas besoin d'ouvrir la porte du four, aucun air n'entre et presque aucune réaction de N2 et O2 n'a lieu.
*Dans des conditions de frittage sous vide, moins d'impuretés sont adsorbées à la surface de la phase dure, ce qui améliore la mouillabilité du foret à la phase dure et améliore la résistance de l'alliage, en particulier de l'alliage contenant du TiC.
*Dans des conditions de frittage sous vide, le processus est facile à utiliser. Puisque la charge peut être omise pendant le frittage sous vide, cela simplifie non seulement l'opération, mais évite également l'effet néfaste de la charge sur la surface du corps fritté.
*L'intégration du décirage et du frittage peut réduire l'oxydation du produit et réduire la difficulté du contrôle du carbone ; réduire la zone d'équipement et réduire l'intensité du travail.
* L'intégration de déparaffinage-frittage multi-atmosphères, la température, l'atmosphère et la pression du four peuvent être contrôlées séparément dans les sections de température, et le frittage isotherme (conservation de la chaleur) à n'importe quelle température peut être réalisé, et de multiples fonctions, telles que le frittage d'alliage à gradient.
Classification par méthodes de chauffage
*Four de chauffage à résistance :Utilise un fil de résistance ou une électrode comme source de chauffage, avec un chauffage uniforme, un contrôle simple et adapté à la plupart des matériaux.
*Fourneau à induction:Utilise le principe d'induction électromagnétique pour le chauffage, avec une vitesse de chauffage rapide et la capacité d'obtenir un chauffage localisé, adapté à des matériaux spécifiques.
*Four à faisceau d'électrons :Utilise un faisceau d'électrons comme source de chauffage, avec une vitesse de chauffage rapide et une capacité à atteindre un chauffage à haute température, adapté aux matériaux réfractaires à haute température.
Classification par température de fonctionnement
*Four de frittage sous vide à basse température :Fonctionne généralement à des températures inférieures à 1 000 degrés et convient aux matériaux de frittage à basse température.
*Four de frittage sous vide à moyenne température :Fonctionne généralement à des températures comprises entre 1 000 degrés et 1 600 degrés et convient à la plupart des matériaux.
*Four de frittage sous vide à haute température :Fonctionne généralement à des températures supérieures à 1 600 degrés à 2 400 degrés et convient aux matériaux réfractaires à haute température.
Classification par domaine d'application du four de frittage sous vide
*Four de frittage sous vide en céramique :Guitable pour la préparation de matériaux céramiques.
*Four de frittage sous vide de métal :Guitable pour la préparation de matériaux métalliques.
*Four de frittage sous vide pour matériaux composites :Guitable pour la préparation de matériaux composites.
Applications d'un four de frittage sous vide
Les fours de frittage sous vide peuvent être utilisés pour diverses applications, notamment :
Implants médicaux
Les fours de frittage sous vide sont utilisés dans la production d’implants médicaux pour obtenir une qualité de produit et une biocompatibilité supérieures. L'environnement sous vide empêche l'oxydation et la contamination des particules de poudre, qui peuvent entraîner des défauts dans l'implant fritté final.
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Composants aérospatiaux
Les fours de frittage sous vide sont utilisés dans l’industrie aérospatiale pour fabriquer des composants qui nécessitent une résistance élevée, un poids léger et une résistance aux températures extrêmes. L'environnement sous vide empêche l'oxydation et la contamination des particules de poudre, qui peuvent entraîner des défauts dans le frittage final. Les fours de frittage sous vide constituent une partie essentielle du processus de fabrication des composants aérospatiaux. Ils contribuent à garantir que les composants frittés sont de haute qualité et répondent aux spécifications requises.
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Métallurgie des poudres
Le four de frittage sous vide est également largement utilisé dans le domaine de la métallurgie des poudres. Il peut être utilisé pour le frittage et la densification de matériaux issus de la métallurgie des poudres afin de préparer des métaux, des céramiques et des composites hautes performances. Les fours de frittage courants de métallurgie des poudres comprennent le four de frittage par pressage isostatique à chaud, le four de frittage par pressage coaxial à chaud, etc.
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Préparation des semi-conducteurs
Les fours de frittage sous vide sont également utilisés dans le domaine de la préparation des semi-conducteurs. Il peut être utilisé pour le frittage et la croissance cristalline de matériaux semi-conducteurs afin de préparer des matériaux semi-conducteurs de haute pureté et de haute qualité. Les fours de frittage de semi-conducteurs courants comprennent les fours de frittage de silicium, les fours de frittage de saphir, etc.
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Autres applications
En plus des domaines ci-dessus, les fours de frittage sous vide peuvent également être utilisés dans le revêtement céramique, le traitement thermique, la préparation du verre et d'autres domaines. Différentes applications nécessitent différents types de fours de frittage, tels que des fours de frittage sous atmosphère, des fours de frittage sous vide, des fours d'oxydation, etc.
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Comment choisir le bon four de frittage sous vide
Une entreprise qui souhaite obtenir les meilleures performances en termes d’investissement et de revenus sait que le traitement thermique sous vide présente des avantages à court et à long terme. Cependant, il n'est pas aussi simple qu'il y paraît de choisir le four sous vide idéal qui répond le mieux aux besoins de votre entreprise. Vous pouvez considérer les 10 aspects suivants :
Il doit être mesuré à différents points de température, tels que 300, 600, 900, 1400, etc. Il ne peut pas seulement mesurer une zone à haute température, car la puissance de chauffage du four est différente selon les conditions de température. Le thermomètre peut être utilisé en dessous de 1 000 degrés et l'anneau de mesure de la température peut être utilisé au-dessus de 1 000 degrés.
Matériaux et accessoires de chauffage
S'il s'agit de graphite, il doit s'agir de graphite de haute pureté. Il vaut mieux l'importer. Le matériau du bord doit être bon. De plus, la structure de câblage n’est pas facile à conduire à un court-circuit. Sinon, il faut le réparer à tout moment.
Degré de vide
Il est nécessaire de prendre en compte la limite de vide et le taux de fuite, qui sont liés à l'étanchéité du four à vide. Dans le même temps, le four sous vide a également une relation très étroite avec l’augmentation de la température. Dans des conditions idéales consistant à ignorer les fuites de la chambre à vide et le dégazage des matériaux, la pression de la chambre à vide a une relation étroite avec le taux d'augmentation de la température. Pour un débit de pompage constant, si le taux de montée en température est déterminé, la loi de variation de pression aura tendance à être uniforme. Si la vitesse de chauffage est trop rapide et dépasse une valeur critique, la pression augmentera ; si la température baisse, la pression diminuera.
Temps de vide
Le temps nécessaire pour limiter le vide est lié à la qualité de la pompe mécanique et de la pompe à vide Roots. La question de savoir si le temps nécessaire pour atteindre le vide est trop long est également un problème à considérer lors de l’achat d’équipement.
Taux de chauffage
La vitesse de chauffe dépend du choix raisonnable ou non du thermocouple. Lors de l'achat, nous devons d'abord déterminer la température dont nous avons besoin, puis comparer et acheter. La vitesse de chauffage reflète également la qualité du thermocouple. Le thermocouple doit être à double noyau, sinon il sera gênant s'il brûle pendant l'utilisation.
Taux de refroidissement
Vitesse de refroidissement (productivité) de la température élevée à la température ambiante, avec ou sans dispositif de refroidissement rapide. Une fois la pièce traitée, fermez la vanne à faible vide et arrêtez le fonctionnement de la pompe mécanique. Ce n'est qu'une fois la pompe à diffusion refroidie que l'alimentation en eau de refroidissement sera coupée, sinon cela aura un impact important sur l'équipement. L'existence ou non d'un dispositif de refroidissement rapide est également un problème que les utilisateurs doivent prendre en compte lors de l'achat.
Spécification et modèle de jauge à vide
Certains vacuomètres ne résistent pas à la pollution et échoueront. Si l'exigence de vide n'est pas élevée, vous pouvez demander au fabricant de vous fournir davantage de vacuomètres. C'est très pratique.
Collecteur de colle
Les produits généraux seront mélangés avec de la colle ou de la paraffine, vous devez donc y prêter attention. Le port de nettoyage du dispositif de collecte de cire doit être facile à ouvrir. En même temps, si de la paraffine et d'autres agents de moulage solides à température ambiante sont utilisés, le dispositif collecteur de cire doit pouvoir chauffer.
Satisfiabilité des gaz spéciaux
Le fait que le gaz de procédé puisse être utilisé ou non est lié à la nécessité de l'utiliser. Si le produit fritté a parfois besoin d'un peu de gaz, c'est nécessaire.
Le service après-vente est-il complet
Certains fabricants proposent des ventes de produits secondaires, mais ne proposent pas d'achat unique de pièces d'usure associées. Ce facteur doit être pris en considération ici, sinon des pertes seront causées par des pièces d'usure qui affecteront l'utilisation normale du four.
Précautions pour les fours de frittage sous vide
Suivez les instructions du fabricant
Avant d’utiliser un four sous vide, il est essentiel de lire attentivement les instructions du fabricant et de les suivre scrupuleusement. Cela vous aidera à comprendre les procédures de fonctionnement, de maintenance et de sécurité de l’équipement.
Utiliser un équipement de protection individuelle (EPI) approprié
Lorsque vous utilisez un four sous vide, portez toujours l'EPI approprié tel que des lunettes de sécurité, des gants et parfois, vous aurez peut-être besoin de vêtements résistant à la chaleur. Cela vous protégera de toute matière ou situation dangereuse pouvant survenir pendant l’opération.
Utilisez des matériaux appropriés
Utilisez uniquement des matériaux appropriés dans la chambre du four pour éviter les réactions ou les explosions. Référez-vous toujours aux instructions du fabricant pour vous assurer que vous utilisez les bons matériaux.
Gardez le four propre
Nettoyez régulièrement la chambre du four pour éviter toute contamination et garantir le fonctionnement efficace de la pompe à vide. La propreté aide également à prévenir les risques potentiels pour la sécurité tels que les incendies ou les explosions.
Suivre les procédures de sécurité
Lors de l'utilisation d'un four sous vide, il est essentiel de suivre les procédures de sécurité telles que couper l'alimentation électrique lors des réglages, faire preuve de prudence lors de l'ouverture de la porte du four et ne pas toucher les parties chaudes du four.
Maintenance régulière
Les fours sous vide doivent faire l’objet d’un entretien régulier pour garantir leur fonctionnement sûr et efficace. L'entretien doit être effectué selon les recommandations du fabricant.
Soyez prêt aux urgences
Ayez un plan de sécurité en place en cas d’urgence. Cela devrait inclure les procédures d'arrêt du four, d'évacuation de la zone et de contact avec les services d'urgence.
Notre certificat
Ci-dessous notre certificat :
Notre usine
Ci-dessous notre usine :
Guide ultime
Q : Quels sont les facteurs affectant le frittage ?
Q : Quel est l'effet du temps sur le frittage ?
Q : Quel est le processus de frittage le plus rapide ?
Q : Comment le temps de frittage affecte-t-il la densité ?
Q : Quelle est la consommation d’énergie d’un four de frittage ?
Q : Qu’est-ce qu’un four de frittage sous vide à haute température ?
Q : Qu’est-ce que le traitement thermique sous vide ?
Q : Qu’est-ce que le frittage ?
Q : Qu’est-ce que le frittage sans pression ?
Q : Qu’est-ce que le frittage sous pression ?
Q : Qu’est-ce que le frittage réactif ?
Q : Qu’est-ce que le frittage CIP ?
Q : Qu’est-ce que le frittage SPS ?
Q : Qu’est-ce que le frittage HIP ?
Q : Qu’est-ce que le frittage assisté sur site ?
Q : Qu’est-ce que le frittage par micro-ondes ?
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