Forno a camera, isolamento metallico - HTK

La gamma metallica HTK dei forni ad alta temperatura Carbolite è costituita da riscaldatori metallici in molibdeno o tungsteno.

La serie HTK, realizzata in metallo, è disponibile in quattro diverse dimensioni. I forni HTK più piccoli, con capacità di 8 e 25 litri, sono solitamente utilizzati nei laboratori per la ricerca e lo sviluppo. I forni più grandi, da 80 e 120 litri, sono utilizzati soprattutto nei sistemi di produzione pilota o per la produzione su larga scala. Il design della porta anteriore di questi forni consente un facile carico e scarico.

I forni metallici sono costruiti con tungsteno (HTK W) o molibdeno (HTK MO), per ottenere la massima purezza possibile dell'atmosfera inerte e del livello di vuoto finale. Su richiesta, è disponibile un upgrade ad alto vuoto. I gas più comunemente utilizzati sono azoto, argon, idrogeno e le loro miscele.

La serie HTK è caratterizzata da elementi riscaldanti e isolamento in tungsteno (HTK W) o molibdeno (HTK MO). È possibile utilizzare una storta per guidare il flusso di gas, in particolare per le applicazioni di debinding o per migliorare l'uniformità della temperatura. La temperatura massima per l'HTK W è di 2200 °C, mentre per l'HTK MO è di 1600 °C.

Esempi applicativi

atmosfera priva di carbonio, metal injection moulding (MIM), metallizzazione, sinterizzazione, Deceraggio termico prima della sinterizzazione, pirolisi, sintesi, annealing, tempra

HTK MO/W Metal Vacuum Furnace - Introduction Video

Video di prodotto: Forno a camera, isolamento metallico - 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

Forno a camera, isolamento metallico - HTK Standard Features and Options

  • I forni metallici forniscono un'atmosfera definita con precisione e con la massima purezza possibile.
  • I forni metallici offrono il miglior vuoto possibile
  • Il funzionamento a pressione parziale dell'idrogeno è disponibile come opzione
  • Registrazione dei dati per la gestione della qualità: CC-TP1200 smart, CC-TP1900 or CC-IPC1900
  • La serie HTK può essere fornita in conformità ai requisiti AMS-2750
  • Opzione per i processi di debinding
  • Opzione per processi puliti ad alto vuoto

Infrastruttura necessaria

  • Gas: idrogeno, argon, azoto
  • Alimentazione elettrica
  • Acqua di raffreddamento a prova di guasto
  • Scarico
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

Forno a camera, isolamento metallico - HTK Spiegazione delle fasi del processo di debinding e sinterizzazione del forno HTK-MIM-3

Il programma del forno HTK-MIM-3 consente il debinding e la sinterizzazione di componenti MIM in due fasi. L'avanzamento del programma viene visualizzato in un diagramma e vengono registrati parametri importanti come la pressione, il flusso di gas e il tipo di gas. La fase di debinding utilizza una pressione parziale e un flusso elevato di gas azoto, mentre la fase di sinterizzazione si concentra sull'uniformità della temperatura, ottenendo una densità costante dei componenti MIM.

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

Forno a camera, isolamento metallico - HTK Dentro il forno

I forni HTK 8 - 80 sono costituiti da:

  1. Riscaldatori
  2. Replica
  3. Schermi antiradiazioni
  4. Termocoppia
  5. Ingresso Gas
  6. Uscita Gas
  7. Vacuometro
  8. Recipiente sottovuoto raffreddato ad acqua

Sezione trasversale del molibdeno HTK 8 come esempio per descrivere alcune parti importanti del forno

I forni HTK 120 sono costituiti da:

  1. Riscaldatori
  2. Schermi antiradiazioni
  3. Ingresso Gas
  4. Uscita Gas

 

Cassetta di riscaldamento del modello HTK 120, disegno CAD. Progettata per garantire la massima durata e una facile manutenzione.

Forno a camera, isolamento metallico - HTK Opzioni di gestione del collante HTK8 - 80

I forni HTK 8 - 80 sono costituiti da:

  1. Riscaldatori
  2. Replica
  3. Schermi antiradiazioni
  4. Termocoppia
  5. Ingresso Gas
  6. Uscita Gas
  7. Vacuometro
  8. Recipiente sottovuoto raffreddato ad acqua

La torcia del postcombustore assicura la conversione controllata dei volatili infiammabili o tossici residui in gas non infiammabili.

Il sifone per la condensa può essere installato per la gestione del collante. Durante il processo, il sifone viene raffreddato per condensare il legante. Dopo il processo, il sifone può essere riscaldato per rilasciare il collante liquefatto in modo sicuro.

Postcombustore

Forno a camera, isolamento metallico - HTK Alcune opzioni HTK120

Gruppo postcombustore:

  1. Uscita di gas
  2. Riscaldamento a traccia
  3. Torcia
  4. Valvola a sfera con controllo della posizione
  5. Pompa dell'olio nuovo
  6. Condensatore di olio

Uscita del gas riscaldato e linea del vuoto dell'HTK 120

Serbatoio di spurgo di sicurezza autonomo

Risultati del tasso di dispersione

Con il potenziamento dell'alto livello di vuoto, il tasso di perdita si attesta su valori inferiori a 10-3 mbar*l/s. Il tasso di perdita viene determinato evacuando il forno, chiudendo tutte le valvole e misurando l'aumento di pressione nel tempo. Il desorbimento delle molecole d'acqua dalla superficie del metallo richiede circa 20 ore e porta a un aumento più rapido della pressione, rappresentato dalla linea blu.

Curva di discesa della pompa

Test eseguiti in condizioni controllate di laboratorio. I risultati possono variare a seconda delle variabili specifiche del processo, ad esempio la portata del gas, i livelli di vuoto, il materiale, le dimensioni e la densità.

Tasso di dispersione

Test eseguiti in condizioni controllate di laboratorio. I risultati possono variare a seconda delle variabili specifiche del processo, ad esempio la portata del gas, i livelli di vuoto, il materiale, le dimensioni e la densità.

Forno a camera, isolamento metallico - HTK Applicazioni ad alto vuoto

Sezione trasversale dell'HTK 8 con upgrade ad alto vuoto. La pompa turbo è collegata almeno tramite una flangia DN100.

  1. Turbo pompa
  2. Valvola a vuoto
  3. Flangia DN 100

Potenziamento del vuoto spinto

Schema di una pompa turbomolecolare per applicazioni ad alto vuoto.

Forno a camera, isolamento metallico - HTK Opzioni del controller

Il forno viene gestito tramite un pannello di controllo touch screen da 12" o 19". Fornisce una panoramica del forno e dei suoi comportamenti e consente all'utente di eseguire eventuali regolazioni del forno.

Controller TP1200 explained

  • Il pannello touchscreen da 12" di semplice utilizzo fornisce una panoramica dettagliata dello stato del forno.
  • Configurazione di un programma automatico
  • Il software intelligente viene utilizzato principalmente per processi semplici. La funzione completamente automatica garantisce la massima flessibilità. Il pre-programma assicura l'evacuazione del forno prima del trattamento termico per garantire la sicurezza in caso di errori.
  • Il sistema è basato su un PLC Siemens standard industriale che garantisce la massima sicurezza.

Controller TP1900 Explained

  • Visualizzazione completa del forno con pannello touchscreen da 19'', soprattutto per le unità completamente configurate o per l'utilizzo di idrogeno (>5%)
  • Configurazione di un programma automatico
  • Il software automatico viene utilizzato per i processi più complicati e con idrogeno.
  • La versione CC-IPC1900 comprende anche un PC industriale con software Windows standard.
  • Il sistema è basato su un F-PLC Siemens standard industriale che garantisce la piena sicurezza anche per le applicazioni con idrogeno.
  • Il pre-programma assicura un test di tenuta completamente automatizzato che avviene in sovrapressione e sotto vuoto.

Forno a camera, isolamento metallico - HTK Esempi

HTK 8 MO/16-2G smart 8 L di volume utile, 1600 °C, Argon, gas di formatura

HTK 25 W/22-1G automatico 25 L di volume utile, 2200 °C, Argon

HTK 80 MO/16-3G automatico 80 L di volume utile, 1600 °C, Argon, Azoto e idrogeno opzionale

HTK 120 MO/14-3G automatico 120 L di volume utile, 1400 °C, opzione Argon, Azoto, Idrogeno e pressione parziale

Forno a camera, isolamento metallico - HTK - FAQ



Qual è il vantaggio del design del forno a camera?

I forni a camera sono abbastanza facili da caricare e scaricare, grazie al concetto di caricamento frontale. I forni più piccoli possono essere caricati manualmente, mentre le unità più grandi possono essere caricate con un carrello elevatore manuale. Il design rettangolare dei recipienti sottovuoto raffreddati ad acqua consente all'unità di essere molto compatta. Per questo motivo le unità non richiedono molto spazio in officina e sono perfettamente adatte ai laboratori. Tutti i forni di tipo HTK sono montati su un unico telaio e possono essere facilmente consegnati ai clienti di tutto il mondo. Tuttavia, per volumi di forno più grandi, il contenitore è progettato in forma cilindrica, come per il modello HTK 120.

È meglio un forno in grafite?

Questo dipende dal processo. Alcuni materiali, come l'acciaio inox, il 316L, il titanio ecc. non possono essere trattati termicamente in un forno di grafite, soprattutto quando le prestazioni del pezzo sono importanti. In tal caso, i forni metallici sono consigliati grazie alle loro atmosfere di elevata purezza e alle capacità di idrogeno e vuoto elevato.

Perché il trattamento termico con idrogeno richiede un forno metallico?

In un forno a grafite, l'idrogeno reagirebbe con gli elementi riscaldanti e l'isolamento in grafite a temperature superiori a 1000 °C. Più alta è la temperatura, più veloce è l'usura delle parti in grafite, che genera idrocarburi e provoca reazioni con il campione. In un forno metallico l'atmosfera risultante è pura.

Perché l'isolamento è in tungsteno o molibdeno?

Minore è la varietà di materiali all'interno della camera del forno, minore è la contaminazione incrociata all'interno del forno. Questo porta a un'atmosfera più pura all'interno del forno. Inoltre, il vuoto di lavoro è migliore, grazie agli alti punti di ebollizione e alla bassa pressione di vapore dei metalli in questione. Il design del forno a vuoto Carbolite è costituito da più strati di schermi antiradiazioni per garantire un consumo energetico molto basso. Questi strati agiscono come uno "specchio" che riflette la radiazione termica, isolando così il forno. Il calore rimanente viene asportato dall'acqua di raffreddamento che circonda il recipiente sottovuoto.

Qual è il vantaggio della pressione parziale dell'idrogeno?

Carbolite consente livelli di pressione regolabili tra 10 e 1000 mbar. Con una pressione variabile, il cliente può regolare la densità del gas e quindi il numero di Reynolds come desiderato. Ciò garantisce un flusso di gas positivo a pressione ridotta, facendo evaporare il legante a temperature più basse. Ciò è vantaggioso per molte applicazioni. Tuttavia, la pressione parziale dell'idrogeno richiede una grande esperienza per essere gestita in modo sicuro. Utilizziamo soluzioni software e hardware dedicate per garantire la massima sicurezza in queste condizioni.

Forno a camera, isolamento metallico - HTK Dati tecnici

Materiale isolante Dimensioni: Esterne H x W x D (mm) Peso (kg) Spazio utile Volume (litri) H x W x D spazio utilizzabile senza retort (mm) H x W x D spazio utilizzabile con retort (mm) Valori termici Tmax vuoto (°C) -Delta-T tra 500 e 1500°C (K) secondo DIN 17052 Velocità massima riscaldamento (K/min) Tempo di raffreddamento (h) Valore connessione Potenza (kW) Voltaggio (V) Corrente (A) Fusibili (A) Vuoto (opzionale) Tasso di perdita - pulito, freddo e vuoto (mbar l/s) Range vuoto, dipende del tipo di pompa installata Acqua raffreddamento richiesta Volume (l/min) Temperatura massima d'entrata (°C) Gas richiesto Azoto o Argon, altri su richiesta (l / h) Controller
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 basso, medio e alto vuoto
40 23
200-2000 su richiesta
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 basso, medio e alto vuoto
70 23
200-2000 su richiesta
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 basso, medio e alto vuoto
100 23
200-2000 su richiesta
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
- basso, medio e alto vuoto
40 23
200-2000 su richiesta
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
- basso, medio e alto vuoto
100 23
200-2000 su richiesta
HTK 120 MO/16-3G MIM Molibdeno - -
120 - -
1600 ± 5 - <4
100 400 (3P) 3x 150 3x 200
5x10-3 basso, medio e alto vuoto
100 23
200-2000 su richiesta

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