Die metallische HTK-Reihe der Hochtemperaturöfen von Carbolite besteht aus Metallheizern aus Molybdän oder Wolfram.
Die aus Metall gefertigte HTK-Serie ist in vier verschiedenen Größen erhältlich. Die kleineren HTKs mit einem Fassungsvermögen von 8 und 25 Litern werden in der Regel in Labors für Forschung und Entwicklung eingesetzt. Die größeren 80- und 120-Liter-Öfen werden meist als Pilotanlagen oder für die Serienproduktion eingesetzt. Diese Öfen sind mit einer Fronttür ausgestattet, die ein Einfaches Be- und Entladen ermöglicht.
Die metallischen Öfen werden aus Wolfram (HTK W) oder Molybdän (HTK MO) hergestellt, wodurch die höchstmögliche Reinheit der Schutzgasatmosphäre und des Endvakuums erreicht wird. Auf Anfrage ist ein Hochvakuum-Upgrade erhältlich. Zu den am häufigsten verwendeten Gasen gehören Stickstoff, Argon, Wasserstoff und deren Mischungen.
Die Heizelemente und Isolierungen der HTK-Serie bestehen entweder aus Wolfram (HTK W) oder Molybdän (HTK MO). Eine Retorte kann zur Führung des Gasstroms eingesetzt werden, insbesondere für Entbinderungsanwendungen oder zur Verbesserung der Temperaturgleichmäßigkeit. Die Höchsttemperatur des HTK W beträgt 2200 °C, die des HTK MO 1600 °C.
Anwendungsbeispiele
kohlenstofffreie Atmosphäre, Metal Injection Moulding (MIM), Metallisieren, Sintern, Thermisches Entbindern vor dem Sinterungsprozess, Pyrolyse, Synthese, Anlassen, Tempern
Produktvideo: Kammerofen mit metallischer Isolierung - HTK
| Furnace Type | Usable Volume | Max temp | Number of heated zones | Debinding Option |
|---|---|---|---|---|
| HTK 8 MO/W | 8 | 1600 °C / 2200 °C | 1 | Torch/ condensate trap |
| HTK 25 MO/W | 25 | 1600 °C / 2200 °C | 1 | Torch/ condensate trap |
| HTK 80 MO | 80 | 1600 °C | 4 | Torch/ condensate trap |
| HTK 120 MO | 120 | 1450 °C | 4 | Torch/ condensate trap |
Kammerofen mit metallischer Isolierung - HTK Standardfeatures und Optionen
- Mit metallischen Öfen kann die bestmögliche Atmosphärenreinheit erreicht werden
- Mit metallischen Öfen ist das bestmögliche Endvakuum erreichbar
- Wasserstoffpartialdruckbetrieb möglich
- Datenaufzeichnung zur Qualitätssicherung
- Die HTK-Serie kann gemäß AMS-2750-Anforderungen geliefert werden
- Option für Entbinderungsanwendungen
- Option für reine Hochvakuum-Prozesse
Erforderliche Infrastruktur
- Gase: Wasserstoff, Argon, Stickstoff
- Elektrische Stromversorgung
- Ausfallsicheres Kühlwasser
- Externe Absaugung
HTK 8
HTK 25
HTK 80
| | HTK 8 | HTK 25 | HTK 80 | HTK 120 |
|---|---|---|---|---|
| Usable space in the retort H x W x D [mm] | 160 x 180 x 180 | 240 x 240 x 400 | 380 x 410 x 500 | 380 x 400 x 770 |
| Number of plates* | 3 | 3 | 40 | 60 |
| Plate dimensions [sqr. cm] * | 225 | 860 | 930 | 930 |
| Picture of sample rack |
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Kammerofen mit metallischer Isolierung - HTK Erläuterung der Entbinderungs- und Sinterprozessschritte des HTK-MIM-3-Ofens
Das HTK-MIM-3-Ofenprogramm ermöglicht das Entbindern und Sintern von MIM-Komponenten in zwei Stufen. Der Fortschritt des Programms wird im folgenden Diagramm angezeigt und wichtige Parameter wie Druck, Gasfluss und Gastype werden aufgezeichnet. Die Entbinderungsstufe verwendet Partialdruck und einen hohen Stickstoffgasfluss, während die Sinterstufe auf Temperaturgleichmäßigkeit fokussiert, um so zu einer gleichbleibenden Dichte der MIM-Teile führt.
Kammerofen mit metallischer Isolierung - HTK Innenansicht des HTK-Ofens
HTK 8 – 80 Aufbau:
- Heizelemente
- Retorte
- Strahlungsschilder
- Thermoelemente
- Gaseinlass
- Gasauslass
- Vakuummessgerät
- Wassergekühlter Kessel
Beispielhafter Querschnitt eines HTK 8 Molybdän
HTK 120 Heizkassette besteht aus:
- Heizelemente
- Strahlungsschilder
- Gaseinlass
- Gasauslass
Heizkasette des HTK 120, CAD-Zeichnung. Das Design ermöglicht eine einfache Wartung und lange Lebensdauer.
Kammerofen mit metallischer Isolierung - HTK Optionen für die Handhabung von Bindemitteln HTK8 - 80.
HTK 8 – 80 Aufbau:
- Heizelemente
- Retorte
- Strahlungsschilder
- Thermoelemente
- Gaseinlass
- Gasauslass
- Vakuummessgerät
- Wassergekühlter Kessel
Die Fackel gewährleistet eine kontrollierte Umwandlung von brennbaren oder giftigen Gasen in nicht brennbare Gase.
Die Kondensatfalle hat den Zweck, Binder effizient aus dem Ofen zu entfernen. Dabei wird die Falle gekühlt, um den Binder zu kondensieren, und anschließend wieder erwärmt, um den flüssigen Binder abzulassen.
Nachverbrenner
Kammerofen mit metallischer Isolierung - HTK HTK120 Optionen
Nachverbrennungs Anlage:
- Gasauslass
- Beheizter Gasauslass
- Fackel
- Kugelhahn
- Frischölpumpe
- Öl-Kondensator
Beheizter Gasauslass und Vakuumstrecke des HTK 120
Eigenständiger Sicherheitsspültank
Ergebnisse der Leckagerate
Mit dem Hochvakuum-Upgrade liegt die Leckrate unter 10-3 mbar*l/s. Die Leckrate wird durch Evakuierung des Ofens, Schließen aller Ventile und Messung des Druckanstiegs über die Zeit bestimmt. Die Desorption von Wassermolekülen von der Metalloberfläche dauert etwa 20 Stunden und führt zu einem schnelleren Druckanstieg, der durch die blaue Linie dargestellt wird.
Abpumpkurve
Die Tests wurden unter kontrollierten Laborbedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse können aufgrund unterschiedlicher Umgebungs- und Prozessbedingungen abweichen, wie z.B. Gasfluss, Vakuumlevel, Gewicht/Dichte/Form/Zusammensetzung der Probe usw.
Leckagerate
Die Tests wurden unter kontrollierten Laborbedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse können aufgrund unterschiedlicher Umgebungs- und Prozessbedingungen abweichen, wie z.B. Gasfluss, Vakuumlevel, Gewicht/Dichte/Form/Zusammensetzung der Probe usw.
Kammerofen mit metallischer Isolierung - HTK Hochvakuum-Anwendungen
Querschnitt eines HTK 8 mit Hochvakuum Applikation. Die Turbopumpe ist mindestens über eine DN100 Flansch verbunden.
- Turbopumpe
- Vakuumventil
- DN 100-Flansch
Hochvakuum-Upgrade
Schematische Zeichnung einer Turbopumpe
Kammerofen mit metallischer Isolierung - HTK Controller-Optionen
Der Ofen wird über einen 12" oder 19" Touchscreen-Controller bedient. Dieser bietet eine Übersicht über den Ofen und sein Verhalten und ermöglicht es dem Benutzer, Anpassungen am Ofen vorzunehmen.
- Benutzerfreundliches 12-Zoll-Touchpanel bietet eine detaillierte Übersicht über den Ofenstatus
- Konfiguration eines automatischen Programms.
- Die intelligente Software wird hauptsächlich für einfache Prozesse verwendet
- Die vollautomatische Funktion gewährleistet maximale Flexibilität
- Das Vorprogramm stellt sicher, dass der Ofen vor der Wärmebehandlung evakuiert wird, um bei auftretenden Fehlern die Sicherheit zu gewährleisten
- Das System basiert auf einem industriellen Standard-Siemens-SPS, um vollständige Sicherheit zu gewährleisten
- Vollständige Visualisierung des Ofens mit einem 19-Zoll-Touchpanel, hauptsächlich für vollständig konfigurierte Einheiten oder den Einsatz von Wasserstoff (>5%)
- Konfiguration eines automatischen Programms
- Die automatische Software wird für komplexere und Wasserstoffprozesse verwendet
- Die CC-IPC1900-Version enthält zusätzlich einen Industrie-PC mit Standard-Windows-Software
- Das System basiert auf einem industriellen Standard-Siemens-F-SPS, um auch bei Wasserstoffanwendungen vollständige Sicherheit zu gewährleisten.
- Das Vorprogramm stellt einen vollautomatischen Leckagetest sicher, der im Überdruck und Vakuum durchgeführt wird
Kammerofen mit metallischer Isolierung - HTK Beispiele
HTK 8 MO/16-2G smart 8 L Nutzvolumen, 1600 °C, Argon, Formiergas.
HTK 25 W/22-1G automatisch 25 L Nutzvolumen, 2200 °C, Argon.
HTK 80 MO/16-3G automatisch, 80 L Nutzvolumen, 1600 °C, Argon, Stickstoff und optionale Wasserstoffausrüstung.
HTK 120 MO/14-3G automatisch, 120 l Nutzvolumen, 1400 °C, Argon, Stickstoff, Wasserstoff und Partialdruckoption.
Kammerofen mit metallischer Isolierung - HTK - FAQ
Was ist der Vorteil des Kammerofendesigns?
Der Vorteil des Kammerofen-Designs liegt darin, dass er aufgrund des Frontladekonzepts leicht zu Be- und Entladen ist. Kleinere Öfen können manuell beladen werden, während größere Einheiten mit einem manuellen Gabelstapler geladen werden können. Das rechteckige Design der wassergekühlten Vakuumgefäße ermöglicht eine äußerst kompakte Bauweise. Dadurch benötigen die Einheiten nicht viel Platz in der Werkstatt und eignen sich perfekt für Labore. Alle HTK-Typ-Öfen sind auf einem einzigen Rahmen montiert und können problemlos weltweit an Kunden geliefert werden. Für größere Ofenvolumina ist das Gefäß jedoch zylindrisch ausgeführt, wie beim HTK 120.
Ist ein Graphitofen besser?
Das hängt vom Prozess ab. Einige Materialien wie Edelstahl, 316L, Titan usw. können nicht in einem Graphitofen wärmebehandelt werden, insbesondere wenn die Leistung des Teils wichtig ist. In solchen Fällen werden metallische Öfen empfohlen, aufgrund ihrer hochreinen Atmosphären sowie der Fähigkeit zur Wasserstoff- und Hochvakuumbehandlung.
Warum erfordert die Wasserstoff-Wärmebehandlung einen metallischen Ofen?
In einem Graphitofen würde Wasserstoff mit den Graphit-Heizelementen und der Isolierung oberhalb von 1000 °C reagieren. Je höher die Temperatur, desto schneller verschleißen die Grafitteile, was zu Kohlenwasserstoffen führt und Reaktionen mit der Probe verursacht. In einem metallischen Ofen ist die resultierende Atmosphäre rein.
Warum besteht die Isolierung aus Wolfram oder Molybdän?
Je geringer die Vielfalt der Materialien innerhalb der Ofenkammer ist, desto geringer ist die Kreuzkontamination im Ofen. Dies führt zu einer reineren Atmosphäre im Ofen. Darüber hinaus ist das Arbeitsvakuum aufgrund der hohen Siedepunkte und des niedrigen Dampfdrucks der genannten Metalle besser. Das Design des Carbolite Vakuumofens besteht aus mehreren Schichten von Strahlungsschilden, um einen sehr geringen Energieverbrauch zu gewährleisten. Diese Schichten wirken wie ein "Spiegel", der die thermische Strahlung reflektiert und somit den Ofen isoliert. Die verbleibende Wärme wird durch Kühlwasser um das Vakuumgefäß abgeführt.
Was ist der Vorteil des (Wasserstoff-) Partialdrucks?
Carbolite ermöglicht einstellbare Druckniveaus zwischen 10 und 1000 mbar. Mit variablem Druck kann der Kunde die Gasdichte und somit die Reynolds-Zahl nach Bedarf einstellen. Dies gewährleistet einen positiven Gasfluss bei reduziertem Druck, wodurch der Binder bei niedrigeren Temperaturen verdampft wird. Dies ist für viele Anwendungen von Vorteil. Die Handhabung von Wasserstoffteildruck erfordert jedoch viel Fachkenntnis, um die Sicherheit zu gewährleisten. Wir verwenden spezielle Software- und Hardwarelösungen, um unter diesen Bedingungen volle Sicherheit zu gewährleisten
Kammerofen mit metallischer Isolierung - HTK Technische Daten
| Isoliermaterial | Außenabmessungen H x B x T (mm) | Transportgewicht (kg) | Nutzraum | Volumen (Liter) | h x b x t, Nutzraum ohne Retorte (mm) | h x b x t, Nutzraum mit Retorte (mm) | Thermal values | Tmax, Vakuum (°C) | ΔT, zwischen 500 °C und 1500 °C (K) (nach DIN 17052) | Max. Aufheizrate (K/min) | Abkühlzeit (h) | Connecting values | Leistung (kW) | Spannung (V) | Strom (A) | Vorsicherung (A) | Vakuum (Option) | Leckrate Behälter (sauber, kalt und leer) (mbar l/s) | Arbeitsvakuum, abhängig vom Pumpstand | Erforderliches Kühlwasser | Volumen (l/min) | Maximale Eintrittstemperatur (°C) | Gasversorgung | Stickstoff oder Argon (weitere auf Anfrage) (l/h) | Controller | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HTK 8 MO/16-1G | Molybdän | 2100 x 1300 x 1100 | 1200 | |
8 | 200 x 200 x 200 | 200 x 180 x 180 | |
1600 | ± 5 | 10 | 6 | |
30 | 400 | 75 | 3x 100 | |
5x10-3 | Grob-, Fein- oder Hochvakuum | |
40 | 23 | |
200-2000 | aus Anfrage |
| HTK 25 MO/16-1G | Molybdän | 2200 x 1900 x 1800 | 1700 | |
25 | 250 x 250 x 400 | 230 x 230 x 400 | |
1600 | ± 5 | 10 | 6 | |
80 | 400 (3P) | 3x 120 | 3x 160 | |
5x10-3 | Grob-, Fein- oder Hochvakuum | |
70 | 23 | |
200-2000 | aus Anfrage |
| HTK 80 MO/16-1G | Molybdän | 2300 x 2100 x 2200 | 2000 | |
80 | 400 x 400 x 500 | 380 x 380 x 500 | |
1600 | ± 5 | 10 | 8 | |
100 | 400 (3P) | 3x 150 | 3x 200 | |
5x10-3 | Grob-, Fein- oder Hochvakuum | |
100 | 23 | |
200-2000 | aus Anfrage |
| HTK 8 W/22-1G | Wolfram | 2100 x 1300 x 1100 | 1300 | |
8 | 200 x 200 x 200 | 180 x 180 x 200 | |
2200 | ± 5 | 10 | 6 | |
45 | 400 | 112 | 3x 160 | |
- | Grob-, Fein- oder Hochvakuum | |
40 | 23 | |
200-2000 | aus Anfrage |
| HTK 25 W/22-1G | Wolfram | 2200 x 1900 x 1800 | 1900 | |
25 | 250 x 250 x 400 | 230 x 230 x 400 | |
2200 | ± 5 | 10 | 6 | |
100 | 400 (3P) | 3x 150 | 3x 200 | |
- | Grob-, Fein- oder Hochvakuum | |
100 | 23 | |
200-2000 | aus Anfrage |
| HTK 120 MO/16-3G MIM | Molybdän | - | - | |
120 | - | - | |
1600 | ± 5 | - | <4 | |
100 | 400 (3P) | 3x 150 | 3x 200 | |
5x10-3 | Grob-, Fein- oder Hochvakuum | |
100 | 23 | |
200-2000 | aus Anfrage |
Kammerofen mit metallischer Isolierung - HTK Downloads
Produktdatenblatt HTK Metal
