Four à chambre, isolation métallique - HTK

La gamme métallique HTK de fours à haute température de Carbolite se compose de chauffeurs métalliques en molybdène ou en tungstène.

La série HTK, fabriquée en métal, est proposée dans quatre tailles différentes. Les plus petits HTK, d'une capacité de 8 et 25 litres, sont généralement utilisés dans les laboratoires pour la recherche et le développement. Les fours plus grands, de 80 et 120 litres, sont généralement utilisés comme installations pilotes ou pour la production en série. Ces fours sont équipés d'une porte frontale qui permet un chargement et un déchargement faciles.

Les fours métalliques sont fabriqués en tungstène (HTK W) ou en molybdène (HTK MO), ce qui permet d'obtenir la plus grande pureté possible de l'atmosphère protectrice et du vide final. Une mise à niveau du vide poussé est disponible sur demande. Les gaz les plus couramment utilisés sont l'azote, l'argon, l'hydrogène et leurs mélanges.

Les éléments chauffants et les isolants de la série HTK sont soit en tungstène (HTK W), soit en molybdène (HTK MO). Une cornue peut être utilisée pour guider le flux de gaz, notamment pour les applications de déliantage ou pour améliorer l'uniformité de la température. La température maximale de HTK W est de 2200 °C, celle de HTK MO de 1600 °C.

Exemples d´applications

atmosphère sans carbone, moulage par injection de métal (MIM), métallisation, frittage, déliantage thermique avant le frittage, pyrolyse, synthèse, recuit, trempe

HTK MO/W Metal Vacuum Furnace - Introduction Video

Vidéo produit: Four à chambre, isolation métallique - 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

Four à chambre, isolation métallique - HTK Standard Features and Options

  • Les fours métalliques permettent d'obtenir la meilleure pureté atmosphérique possible
  • Les fours métalliques permettent d'obtenir le meilleur vide final possible
  • Possibilité de fonctionnement sous pression partielle d'hydrogène
  • Enregistrement des données pour l'assurance qualité
  • La série HTK peut être fournie conformément aux exigences AMS-2750
  • Option pour les applications de déliantage
  • Option pour les processus sous vide poussé pur

Infrastructure nécessaire

  • les gaz : hydrogène, argon, azote
  • Alimentation électrique
  • Eau de refroidissement à l'épreuve des pannes
  • Aspiration externe
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

Four à chambre, isolation métallique - HTK Explication des étapes de déliantage et de frittage du four HTK-MIM-3

Le programme de four HTK-MIM-3 permet le déliantage et le frittage des composants MIM en deux étapes. La progression du programme est indiquée dans le diagramme ci-dessous et les paramètres importants tels que la pression, le débit de gaz et le type de gaz sont enregistrés. L'étape de déliantage utilise une pression partielle et un débit élevé d'azote gazeux, tandis que l'étape de frittage se concentre sur l'uniformité de la température, ce qui permet d'obtenir une densité constante des pièces MIM.

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

Four à chambre, isolation métallique - HTK Vue intérieure du four HTK

Construction HTK 8 - 80 :

  1. Eléments chauffants
  2. Cornue
  3. Écrans de rayonnement
  4. Thermoéléments
  5. Entrée de gaz
  6. Sortie de gaz
  7. Appareil de mesure du vide
  8. Cuve refroidie à l'eau

Exemple de coupe transversale d'un HTK 8 molybdène

La cassette de chauffage HTK 120 est composée de :

  1. Eléments chauffants
  2. Écrans de rayonnement
  3. Entrée de gaz
  4. Sortie de gaz

 

Casette de chauffage du HTK 120, dessin CAD. La conception permet un entretien facile et une longue durée de vie.

Four à chambre, isolation métallique - HTK Options pour la manipulation de liants HTK8 - 80.

Construction HTK 8 - 80 :

  1. Eléments chauffants
  2. Cornue
  3. Écrans de rayonnement
  4. Thermoéléments
  5. Entrée de gaz
  6. Sortie de gaz
  7. Appareil de mesure du vide
  8. Cuve refroidie à l'eau

La torche assure une transformation contrôlée des gaz inflammables ou toxiques en gaz non inflammables.

Le piège à condensat a pour but d'éliminer efficacement le liant du four. Pour ce faire, le piège est refroidi pour condenser le liant, puis réchauffé pour évacuer le liant liquide.  ;

Postcombusteur

Four à chambre, isolation métallique - HTK Options HTK120

Installation de postcombustion :

  1. Sortie de gaz
  2. Sortie de gaz chauffée
  3. Torche
  4. Robinet à boisseau sphérique
  5. Pompe à huile neuve
  6. Condenseur à huile

Sortie de gaz chauffée et section de vide du HTK 120

Réservoir de rinçage sécurisé autonome

Résultats du taux de fuite

Avec la mise à niveau du vide poussé, le taux de fuite est inférieur à 10-3 mbar*l/s. Le taux de fuite est déterminé en vidant le four, en fermant toutes les vannes et en mesurant l'augmentation de la pression au fil du temps. La désorption des molécules d'eau de la surface métallique dure environ 20 heures et entraîne une augmentation plus rapide de la pression, représentée par la ligne bleue.

Courbe de pompage

Les tests ont été réalisés dans des conditions de laboratoire contrôlées. Les résultats peuvent varier en raison de conditions environnementales et de processus différentes, telles que le débit de gaz, le niveau de vide, le poids/la densité/la forme/la composition de l'échantillon, etc.

Taux de fuite

Les tests ont été réalisés dans des conditions de laboratoire contrôlées. Les résultats peuvent varier en raison de conditions environnementales et de processus différentes, telles que le débit de gaz, le niveau de vide, le poids/la densité/la forme/la composition de l'échantillon, etc.

Four à chambre, isolation métallique - HTK Applications de vide poussé

Coupe transversale d'une HTK 8 avec application de vide poussé. La turbopompe est reliée au minimum par une bride DN100.

  1. Turbopompe
  2. Vanne à vide
  3. Bride DN 100

Mise à niveau du vide poussé

Dessin schématique d'une turbopompe

Four à chambre, isolation métallique - HTK Options de contrôleur

Le four est commandé par un contrôleur à écran tactile de 12 ou 19 pouces. Celui-ci offre une vue d'ensemble du four et de son comportement et permet à l'utilisateur de procéder à des ajustements sur le four.

Controller TP1200 explained

  • L'écran tactile convivial de 12 pouces offre un aperçu détaillé de l'état du four
  • Configuration d'un programme automatique.
  • Le logiciel intelligent est principalement utilisé pour les processus simples
  • Le fonctionnement entièrement automatique garantit une flexibilité maximale
  • Le préprogramme garantit que le four est évacué avant le traitement thermique afin d'assurer la sécurité en cas d'erreur
  • Le système est basé sur un automate programmable industriel standard de Siemens afin d'assurer une sécurité totale
.

Controller TP1900 Explained

  • Visualisation complète du four avec un écran tactile de 19 pouces, principalement pour les unités entièrement configurées ou l'utilisation d'hydrogène (>5%)
  • Configuration d'un programme automatique
  • Le logiciel automatique est utilisé pour les processus plus complexes et sous hydrogène
  • La version CC-IPC1900 comprend également un PC industriel avec un logiciel Windows standard
  • Le système est basé sur un automate programmable industriel standard Siemens F-SPS, afin de garantir une sécurité complète, même pour les applications sous hydrogène.
  • Le préprogramme assure un test de fuite entièrement automatique, effectué en surpression et sous vide
.

Four à chambre, isolation métallique - HTK Exemples

HTK 8 MO/16-2G smart 8 L volume utile, 1600 °C, argon, gaz de synthèse.

HTK 25 W/22-1G automatique, volume utile 25 L, 2200 °C, argon.

HTK 80 MO/16-3G automatique, volume utile de 80 l, 1600 °C, argon, azote et équipement optionnel pour l'hydrogène.

HTK 120 MO/14-3G automatique, volume utile de 120 l, 1400 °C, argon, azote, hydrogène et option de pression partielle.

Four à chambre, isolation métallique - HTK - FAQ



Quel est l'avantage de la conception d'un four à chambre ?

L'avantage de la conception du four à chambre est qu'il est facile à charger et à décharger grâce au concept de chargement frontal. Les petits fours peuvent être chargés manuellement, tandis que les grandes unités peuvent être chargées à l'aide d'un chariot élévateur manuel. Le design rectangulaire des récipients sous vide refroidis à l'eau permet une construction extrêmement compacte. Ainsi, les unités ne prennent pas beaucoup de place dans l'atelier et conviennent parfaitement aux laboratoires. Tous les fours de type HTK sont montés sur un seul châssis et peuvent être facilement livrés aux clients dans le monde entier. Pour les volumes de four plus importants, le récipient est toutefois conçu sous forme cylindrique, comme pour le HTK 120.

Un four en graphite est-il plus performant ?

Cela dépend du processus. Certains matériaux comme l'acier inoxydable, le 316L, le titane, etc. ne peuvent pas être traités thermiquement dans un four graphite, surtout si les performances de la pièce sont importantes. Dans de tels cas, nous recommandons les fours métalliques, en raison de leurs atmosphères très pures et de leur capacité à traiter l'hydrogène et le sous vide poussé.

Pourquoi le traitement thermique à l'hydrogène nécessite-t-il un four métallique ?

Dans un four à graphite, l'hydrogène réagirait avec les éléments chauffants en graphite et l'isolation au-delà de 1000 °C. Plus la température est élevée, plus les pièces en graphite s'usent rapidement, ce qui entraîne la formation d'hydrocarbures et provoque des réactions avec l'échantillon. Dans un four métallique, l'atmosphère produite est pure.

Pourquoi l'isolation est-elle en tungstène ou en molybdène ?

Plus la diversité des matériaux à l'intérieur de la chambre du four est faible, moins il y a de contamination croisée dans le four. Cela se traduit par une atmosphère plus pure dans le four. En outre, le vide de travail est meilleur en raison des points d'ébullition élevés et de la faible pression de vapeur des métaux mentionnés. La conception du four sous vide Carbolite se compose de plusieurs couches de boucliers de rayonnement afin de garantir une très faible consommation d'énergie. Ces couches agissent comme un "miroir" qui réfléchit le rayonnement thermique et isole ainsi le four. La chaleur restante est évacuée par de l'eau de refroidissement autour du récipient sous vide.

Quel est l'avantage de la pression partielle (d'hydrogène) ?

Carbolite permet des niveaux de pression réglables entre 10 et 1000 mbars. Avec une pression variable, le client peut régler la densité du gaz et donc le nombre de Reynolds selon ses besoins. Cela garantit un flux de gaz positif à pression réduite, ce qui permet au liant de s'évaporer à des températures plus basses. Ceci constitue un avantage pour de nombreuses applications. Cependant, la manipulation de la pression partielle d'hydrogène nécessite une grande expertise pour garantir la sécurité. Nous utilisons des solutions logicielles et matérielles spécifiques pour garantir une sécurité totale dans ces conditions.

Four à chambre, isolation métallique - HTK Caractéristiques techniques

Matériau d'isolation Dimensions: Externe H x L x P (mm) Poids de transport (kg) Espace utile Volume (litres) H x L x P espace utilisable sans moufle (mm) H x L x P espace utilisable avec moufle (mm) Valeurs thermiques Tmax sous vide (°C) -Delta-T entre 500 et 1500°C (K) selon DIN 17052 Taux de chauffe Max. (K/min) Temps de refroidissement (h) Relier les valeurs Puissance (KW) Tension (V) Intensité (A) Fusible série (A) Vide (option) Taux de fuite - propre, froid et vide (mbar l/s) Gamme de vide en fonction du système de pompage Eau de refroidissement nécessaire Volume (l/min) Température max d'entrée (°C) Alimentation en gaz Azote ou argon, autres sur demande (l/h) Régulateur
HTK 8 MO/16-1G Molybdène 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 vide ou vide poussé
40 23
200-2000 sur demande
HTK 25 MO/16-1G Molybdène 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 vide ou vide poussé
70 23
200-2000 sur demande
HTK 80 MO/16-1G Molybdène 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 vide ou vide poussé
100 23
200-2000 sur demande
HTK 8 W/22-1G Tungstène 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
- vide ou vide poussé
40 23
200-2000 sur demande
HTK 25 W/22-1G Tungstène 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
- vide ou vide poussé
100 23
200-2000 sur demande
HTK 120 MO/16-3G MIM Molybdène - -
120 - -
1600 ± 5 - <4
100 400 (3P) 3x 150 3x 200
5x10-3 vide ou vide poussé
100 23
200-2000 sur demande

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