Hornos de cámara con aislamiento metálico - HTK

La gama HTK con aislamiento metálico de alta temperatura de Carbolite consta de calefactores metálicos de molibdeno o tungsteno.

La serie HTK, fabricada en metal, está disponible en cuatro tamaños diferentes. Los HTK más pequeños, con capacidades de 8 y 25 litros, suelen utilizarse en laboratorios de investigación y desarrollo. Los hornos más grandes, de 80 y 120 litros, se utilizan sobre todo como plantas piloto o para la producción a gran escala. Estos hornos están equipados con una puerta frontal para facilitar la carga y descarga.

Los hornos con aislamiento metálico son de tungsteno (HTK W) o molibdeno (HTK MO), permitiendo así obtener la mayor pureza posible de la atmósfera de gas inerte y del vacío final. Bajo demanda, pueden suministrarse también para el trabajo con alto vacío. Los gases más utilizados son el nitrógeno, el argón, el hidrógeno y sus mezclas.

Los elementos calefactores y aislantes de la serie HTK son de tungsteno (HTK W) o molibdeno (HTK MO). Se puede utilizar una retorta para guiar el flujo de gas, especialmente para aplicaciones de desbanderizado o para mejorar la uniformidad de la temperatura. La temperatura máxima del HTK W es de 2.200 °C, mientras que la del HTK MO es de 1.600 °C.

Ejemplos de aplicación

atmósfera libre de carbono, moldeo por inyección de metal (MIM), metalización, sinterizado, desagregación térmica antes de la sinterización, pirólisis, síntesis, recocido, maleabilización

HTK MO/W Metal Vacuum Furnace - Introduction Video

Video del producto: Hornos de cámara con aislamiento metálico - 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

Hornos de cámara con aislamiento metálico - HTK Características estándar y opciones

  • Los hornos con aislamiento metálico proporcionan una atmósfera definida con precisión y con la mayor pureza posible
  • Los hornos con aislamiento metálico ofrecen el mejor vacío posible
  • Posibilidad de funcionamiento con presión parcial de hidrógeno
  • Registro de datos para el aseguramiento de la calidad: CC-TP1200 smart, CC-TP1900 o CC-IPC1900
  • La serie HTK se puede suministrar de acuerdo con los requisitos AMS-2750
  • Opción para procesos de desbanderizado
  • Opción para procesos de alto vacío puro

Infraestructura necesaria

  • Gases: hidrógeno, argón, nitrógeno
  • Alimentación eléctrica
  • Agua de refrigeración a prueba de fallos
  • Aspiración externa
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

Hornos de cámara con aislamiento metálico - HTK Explicación de los pasos del proceso de desaglomerado y sinterización del horno HTK-MIM-3

El programa de hornos HTK-MIM-3 permite desbanderizar y sinterizar componentes MIM en dos etapas. El progreso del programa se muestra en el diagrama siguiente y se registran parámetros importantes como la presión, el flujo de gas y el tipo de gas. La etapa de desbanderizado utiliza una presión parcial y un elevado flujo de gas nitrógeno, mientras que la etapa de sinterización se centra en la uniformidad de la temperatura, para así obtener una densidad constante de las piezas MIM.

Debinding and Sintering process steps of the HTK-MIM-3 furnace Explained

Hornos de cámara con aislamiento metálico - HTK Vista interior del horno HTK

Los hornos HTK 8 - 80 constan de:

  1. Elementos calefactores
  2. Retorta
  3. Escudos de radiación
  4. Termopar
  5. Entrada de gases
  6. Salida de gases
  7. Vacuómetro
  8. Recipiente de vacío enfriado por agua

Sección transversal ejemplar de un HTK 8 de molibdeno

El casete calefactor HTK 120 consta de:

  1. Elementos calefactores
  2. Escudos de radiación
  3. Entrada de gases
  4. Salida de gases

 

Casete calefactor del HTK 120, dibujo CAD. Diseñado para ofrecer un fácil mantenimiento y una larga vida útil.

Hornos de cámara con aislamiento metálico - HTK Opciones de manipulación de aglutinantes HTK8 - 80

Los hornos HTK 8 - 80 constan de:

  1. Elementos calefactores
  2. Retorta
  3. Escudos de radiación
  4. Termopar
  5. Entrada de gases
  6. Salida de gases
  7. Vacuómetro
  8. Recipiente de vacío enfriado por agua

La antorcha del postquemador garantiza la conversión controlada de los volátiles inflamables o tóxicos restantes en gases no inflamables.

El purgador de condensado tiene por objeto eliminar eficazmente el aglutinante del horno. El purgador se enfría para condensar el aglutinante y luego se recalienta para evacuar el aglutinante líquido de forma segura. 

Postquemador

Hornos de cámara con aislamiento metálico - HTK Opciones del HTK120

Conjunto del postquemador:

  1. Salida de gases
  2. Salida de gases calentada
  3. Antorcha
  4. Válvula de bola
  5. Bomba de aceite limpio
  6. Condensador de aceite

Salida para gases calentada y línea de vacío del HTK 120

Tanque independiente de purga de seguridad

Resultados del índice de fuga

Con la mejora de alto vacío, el índice de fuga resultante es inferior a 10-3 mbar*l/s. El índice de fuga se determina evacuando el horno, cerrando todas las válvulas y midiendo el aumento de la presión a lo largo del tiempo. La desorción de las moléculas de agua de la superficie del metal tarda aproximadamente 20 h, y conduce a un aumento más rápido de la presión, representado por la línea azul.

Curva de bombeo

Medido en condiciones controladas de laboratorio. Los resultados pueden cambiar en función de variables específicas del proceso, por ejemplo, caudales de gas, niveles de vacío y material de la muestra, tamaño/densidad.

Tasa de fugas

Medido en condiciones controladas de laboratorio. Los resultados pueden cambiar en función de variables específicas del proceso, por ejemplo, caudales de gas, niveles de vacío y material de la muestra, tamaño/densidad.

Hornos de cámara con aislamiento metálico - HTK Aplicaciones de alto vacío

Sección transversal de un horno HTK 8 con mejora de alto vacío. La turbobomba se conecta como mínimo a través de una brida DN100.

  1. Turbobomba
  2. Válvula de vacío
  3. Brida DN 100

Mejora de alto vacío

Esquema de una bomba turbomolecular para aplicaciones de alto vacío.

Hornos de cámara con aislamiento metálico - HTK Opciones del controlador

El horno se maneja mediante un controlador con pantalla táctil de 12" o 19". Esto proporciona una visión general del horno y su comportamiento. Al mismo tiempo permite al usuario realizar cualquier ajuste posible en el horno.

Controller TP1200 explained

  • El panel táctil de 12" de fácil manejo proporciona una visión detallada del estado del horno.
  • Configuración de un programa automático.
  • El software inteligente se utiliza principalmente para procesos sencillos
  • La función totalmente automática garantiza la máxima flexibilidad
  • El preprograma asegura la evacuación del horno antes del tratamiento térmico para garantizar la seguridad en caso de que se produzca cualquier fallo
  • El sistema se basa en un PLC Siemens estándar industrial para garantizar una seguridad total

Controller TP1900 Explained

  • Visualización completa del horno con panel táctil de 19'', principalmente para unidades totalmente configuradas o para el uso de hidrógeno (>5%)
  • Configuración de un programa automático
  • El software automático se utiliza para procesos más complejos y de hidrógeno
  • La versión CC-IPC1900 incluye además un PC industrial con software estándar de Windows
  • El sistema se basa en un F-PLC Siemens estándar industrial que garantiza seguridad completa incluso para aplicaciones de hidrógeno.
  • El preprograma garantiza una prueba de fugas totalmente automatizada que se realiza en condiciones de sobrepresión y vacío

Hornos de cámara con aislamiento metálico - HTK Ejemplos

HTK 8 MO/16-2G smart, 8 l de volumen útil, 1.600 °C, argón, gas de formación

HTK 25 W/22-1G automático, 25 l de volumen útil, 2.200 °C, argón

HTK 80 MO/16-3G automático, 80 l de volumen útil, 1.600 °C, argón, nitrógeno y equipo opcional de hidrógeno

HTK 120 MO/14-3G automático, 120 l de volumen útil, 1.400 °C, argón, nitrógeno, hidrógeno y la opción de presión parcial

Hornos de cámara con aislamiento metálico - HTK - Preguntas frecuentes



¿Cuál es la ventaja del diseño del horno de cámara?

La ventaja del diseño del horno de cámara es que es fácil de cargar y descargar gracias al concepto de carga frontal. Los hornos más pequeños pueden cargarse manualmente, mientras que las unidades más grandes pueden cargarse con una carretilla elevadora manual. El diseño rectangular de los recipientes de vacío enfriados por agua permite una construcción muy compacta. Es por lo que las unidades no requieren mucho espacio en el taller y son perfectamente adecuadas para laboratorios. Todos los hornos del tipo HTK están montados sobre un bastidor único y pueden suministrarse fácilmente a clientes en todo el mundo. Sin embargo, para hornos de mayor volumen, el recipiente se diseña de forma cilíndrica, como en el caso del HTK 120.

¿Es mejor un horno de grafito?

Depende del proceso. Algunos materiales, como el acero inoxidable, tipo 316L, el titanio, etc., no pueden tratarse térmicamente en un horno de grafito, sobre todo si el rendimiento de la pieza es importante. En estos casos, se recomiendan los hornos con aislamiento metálico debido a sus atmósferas de alta pureza, así como a sus capacidades de tratamiento con hidrógeno y alto vacío.

¿Por qué el tratamiento térmico con hidrógeno requiere un horno con aislamiento metálico?

En un horno de grafito, el hidrógeno reaccionaría con los elementos calefactores de grafito y el aislamiento por encima de 1.000 °C. Cuanto mayor sea la temperatura, más rápido se desgastarán las piezas de grafito, lo que generará hidrocarburos y provocará reacciones con la muestra. En un horno con aislamiento metálico, la atmósfera resultante es pura.

¿Por qué el aislamiento es de tungsteno o molibdeno?

Cuanto menor sea la variedad de materiales en el interior de la cámara del horno, menor será la contaminación cruzada en el horno. Esto produce una atmósfera más pura en el horno. Además, el vacío de trabajo es mejor debido a los altos puntos de ebullición y a la baja presión de vapor de los metales mencionados. El diseño del horno de vacío Carbolite consta de varias capas de escudos de radiación para garantizar un consumo de energía muy bajo. Estas capas actúan como un "espejo" que refleja la radiación térmica y aísla así el horno. El calor residual se disipa mediante agua de refrigeración alrededor del recipiente de vacío.

¿Cuál es la ventaja de la presión parcial (de hidrógeno)?

Carbolite permite niveles de presión ajustables entre 10 y 1000 mbar. Con una presión variable, el cliente puede ajustar la densidad del gas y, por lo tanto, el número de Reynolds según sus necesidades. Esto garantiza un flujo de gas positivo a presión reducida, lo que hace que el aglutinante se evapore a temperaturas más bajas. Esto es ventajoso para muchas aplicaciones. Sin embargo, la manipulación de hidrógeno a presión parcial requiere mucha experiencia para garantizar la seguridad. Utilizamos soluciones de software y hardware específicas para garantizar una seguridad total en estas condiciones.

Hornos de cámara con aislamiento metálico - HTK Datos técnicos

Material de aislamiento Medidas:
exterior H x A x F (mm)
Peso de transporte (kg) Espacio útil Volumen de cámara (litros) H x A x F, espacio útil sin retorta (mm) H x A x F, espacio útil con retorta (mm) Valores térmicos Tmax, Vacío (°C) ΔT, entre 500 °C y 1500 °C (K) (según DIN 17052) Tiempo de calentamiento máx. (K/min) Tiempo de enfriamiento (h) Valores de conexión Potencia (kW) Voltaje Corriente (A) Series fuse (A) Vacío (opción) Indice de fugas del contenedor, limpio, frío y vacío (mbar l/s) Vacío de trabajo, dependiendo de la estación de bombeo Agua refrigerante requerida Volumen (l/min) Temperatura máxima de entrada (° C) Suministro de gas Nitrógeno o argón, otros bajo pedido (l/h) Controlador
HTK 8 MO/16-1G Molibdeno 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 Vacío bajo, medio o alto
40 23
200-2000 bajo pedido
HTK 25 MO/16-1G Molibdeno 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 Vacío bajo, medio o alto
70 23
200-2000 bajo pedido
HTK 80 MO/16-1G Molibdeno 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 Vacío bajo, medio o alto
100 23
200-2000 bajo pedido
HTK 8 W/22-1G tungsteno 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
- Vacío bajo, medio o alto
40 23
200-2000 bajo pedido
HTK 25 W/22-1G tungsteno 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
- Vacío bajo, medio o alto
100 23
200-2000 bajo pedido
HTK 120 MO/16-3G MIM Molibdeno - -
120 - -
1600 ± 5 - <4
100 400 (3P) 3x 150 3x 200
5x10-3 Vacío bajo, medio o alto
100 23
200-2000 bajo pedido

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