Forno de câmara, isolamento de metal - HTK

A gama de fornos HTK metálico de alta temperatura Carbolite consiste em aquecedores metálicos feitos de molibdênio ou tungstênio.

A série HTK, fabricado em metal, está disponível em quatro tamanhos distintos. Os HTKs menores com capacidades de 8 e 25 litros são normalmente utilizados em laboratórios de pesquisa e desenvolvimento. Os fornos maiores de 80 e 120 litros são utilizados principalmente como sistemas piloto de fabricação ou para produção em larga escala. O design da porta frontal desses fornos permite fácil carregamento e descarregamento.

Os fornos metálicos são construídos com tungstênio (HTK W) ou molibdênio (HTK MO), resultando na maior pureza possível da atmosfera inerte e nível de vácuo final. Mediante solicitação, uma atualização de alto vácuo está disponível. Os gases mais comumente usados incluem nitrogênio, argônio, hidrogênio e suas misturas.

A série HTK apresenta elementos de aquecimento e isolamento feitos de tungstênio (HTK W) ou molibdênio (HTK MO). Uma retorta pode ser utilizada para guiar o fluxo de gás, particularmente para aplicações de remoção de aglomerante ou para aumentar a uniformidade de temperatura. A temperatura máxima para o HTK W é de 2200 °C, enquanto para o HTK MO é de 1600 °C.

Exemplos de aplicação

atmosfera livre de carbono, moldagem por injeção de metal (MIM), metalização, sinterização, ruptura térmica antes da sinterização, pirólise, síntese, recozimento, temperamento

HTK MO/W Metal Vacuum Furnace - Introduction Video

Vídeo do Produto: Forno de câmara, isolamento de metal - 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 de câmara, isolamento de metal - HTK Standard Features and Options

  • Os fornos metálicos fornecem uma atmosfera definida com precisão com a mais alta pureza possível
  • Fornos metálicos oferecem o melhor vácuo possível
  • A operação de pressão parcial de hidrogênio é opcional disponível
  • Gravação de dados para gerenciamento de qualidade: CC-TP1200 inteligente, CC-TP1900 ou CC-IPC1900
  • A série HTK pode ser fornecida em conformidade com os requisitos do AMS-2750
  • Opção para processos de remoção
  • Opção para processos limpos de alto vácuo

Infraestrutura necessária

  • Gases: hidrogênio, argônio, nitrogênio
  • Fonte de alimentação elétrica
  • Água de resfriamento à prova de falhas
  • Exaustor
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 de câmara, isolamento de metal - HTK Explicação das etapas do processo de desvinculação e sinterização do forno HTK-MIM-3

O programa de forno HTK-MIM-3 permite a desvinculação e sinterização de componentes MIM em dois estágios. O progresso do programa é exibido em um diagrama e parâmetros importantes como pressão, fluxo de gás e tipo de gás são registrados. O estágio de remoção utiliza pressão parcial e alto fluxo de gás nitrogênio, enquanto o estágio de sinterização se concentra na uniformidade de temperatura, resultando em uma densidade consistente das peças MIM.

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

Forno de câmara, isolamento de metal - HTK Dentro do forno

Os fornos HTK 8 – 80 consistem em:

  1. Aquecedores
  2. Retorta
  3. Escudos de Radiação
  4. Termopar
  5. Entrada de Gás
  6. Saída de Gás
  7. Medidor de Vácuo
  8. Recipiente a vácuo refrigerado a água

Seção transversal de molibdênio HTK 8 como um exemplo para descrever algumas peças importantes do forno

Os fornos HTK 120 consistem em:

  1. Aquecedores
  2. Escudos de Radiação
  3. entrada de gás
  4. Saída de Gás

 

Cassete de aquecimento do HTK 120, desenho CAD. Projetado para maior vida útil e fácil manutenção.

Forno de câmara, isolamento de metal - HTK Opções de manuseio de encadernação HTK8 - 80

Os fornos HTK 8 – 80 consistem em:

  1. Aquecedores
  2. Retorta
  3. Escudos de Radiação
  4. Termopar
  5. Entrada de Gás
  6. Saída de Gás
  7. Medidor de Vácuo
  8. Recipiente a vácuo refrigerado a água

A tocha do pós-combustor garante a conversão controlada dos voláteis inflamáveis ou tóxicos remanescentes em gases não inflamáveis.

O coletor de condensado pode ser instalado para manuseio de aglutinante. Durante o processo, a armadilha é resfriada para condensar o aglutinante. Após o processo, a armadilha pode ser aquecida para liberar o aglutinante com segurança que foi liquefeito.

Pós-combustão

Forno de câmara, isolamento de metal - HTK Algumas opções HTK120

Montagem do pós-combustor:

  1. Saída de gás
  2. Traço de aquecimento
  3. Tocha
  4. Válvula de esfera controlada por posição
  5. Bomba de óleo fresco
  6. Condensador de óleo

Saída de gás aquecido e linha de vácuo do HTK 120

Tanque de purga de segurança independente

Resultados da taxa de vazamento

Com a atualização de alto vácuo, a taxa de vazamento resulta em valores abaixo de 10-3 mbar*l/s. A taxa de vazamento é determinada evacuando o forno, fechando todas as válvulas e medindo o aumento de pressão ao longo do tempo. A dessorção das moléculas de água da superfície do metal leva aproximadamente 20 h e leva a um aumento mais rápido da pressão, representado pela linha azul.

Curva de bombeamento

Medido em condições controladas de laboratório. Os resultados podem variar dependendo das variáveis específicas do processo, por exemplo. taxas de fluxo de gás, níveis de vácuo e material de amostra, tamanho/densidade.

taxa de vazamento

Medido em condições controladas de laboratório. Os resultados podem variar dependendo das variáveis específicas do processo, por exemplo. taxas de fluxo de gás, níveis de vácuo e material de amostra, tamanho/densidade.

Forno de câmara, isolamento de metal - HTK Aplicações de alto vácuo

Seção transversal do HTK 8 com atualização de alto vácuo. A turbobomba é conectada pelo menos através de um flange DN100.

  1. bomba turbo
  2. válvula de vácuo
  3. Flange DN 100

Atualização de alto vácuo

Esquema de uma bomba turbomolecular para aplicações de alto vácuo.

Forno de câmara, isolamento de metal - HTK Opções do controlador

O forno é operado por meio de um controlador de painel de toque de 12" ou 19". Ele fornece uma visão geral do forno e seus comportamentos e permite ao usuário realizar quaisquer ajustes possíveis no forno.

Controller TP1200 explained

  • Painel de toque de 12” de fácil utilização, fornece uma visão geral detalhada do status do forno
  • Configuração de um programa automático.
  • O software inteligente é usado principalmente para processos simples.
  • A função totalmente automática garante total flexibilidade.
  • O pré-programa garante que o forno seja evacuado antes do tratamento térmico para garantir a segurança em caso de ocorrência de erros
  • O sistema é baseado em um padrão industrial Siemens PLC garantindo total segurança.

Controller TP1900 Explained

  • Visualização completa do forno com painel de toque de 19'', principalmente para unidades totalmente configuradas ou para uso de hidrogênio (>5%)
  • Configuração de um programa automático
  • O software automático é usado para processos mais complicados e de hidrogênio
  • A versão CC-IPC1900 inclui adicionalmente um PC industrial com software Windows padrão
  • O sistema é baseado em um padrão industrial Siemens F-PLC garantindo total segurança mesmo para aplicações de hidrogênio
  • O pré-programa garante um teste de vazamento totalmente automatizado que ocorre em sobrepressão e vácuo

Forno de câmara, isolamento de metal - HTK Exemplos

HTK 8 MO/16-2G smart 8 L de volume útil, 1600 °C, Argônio, Formando gás

HTK 25 W/22-1G volume utilizável automático de 25 L, 2200 °C, argônio

HTK 80 MO/16-3G volume utilizável automático de 80 L, 1600 °C, Argônio, Nitrogênio e equipamento opcional de hidrogênio

HTK 120 MO/14-3G volume utilizável automático de 120 L, 1400 °C, argônio, nitrogênio, hidrogênio e opção de pressão parcial

Forno de câmara, isolamento de metal - HTK - FAQ



Qual é a vantagem do design do forno de câmara?

Os fornos de câmara são bastante fáceis de carregar e descarregar, devido ao conceito de carregamento frontal. Fornalhas menores podem ser carregadas manualmente, unidades maiores podem ser carregadas por uma empilhadeira manual. O design retangular dos recipientes a vácuo refrigerados a água permite que a unidade seja projetada altamente compacta. É por isso que as unidades não ocupam muito espaço na oficina e são perfeitamente adequadas para laboratórios. Todos os fornos do tipo HTK são montados em uma única estrutura e podem ser facilmente entregues a clientes em todo o mundo. No entanto, para volumes de forno maiores, o vaso é projetado cilíndrico, como para o HTK 120.

Um forno de grafite é melhor?

Isso depende do processo. Alguns materiais, como aço inoxidável, 316L, titânio etc. não podem ser tratados termicamente em um forno de grafite, especialmente quando o desempenho da peça é importante. Nesse caso, os fornos metálicos são recomendados devido às suas atmosferas de alta pureza, bem como à capacidade de hidrogênio e alto vácuo.

Por que o tratamento térmico com hidrogênio requer um forno metálico?

Em um forno de grafite, o hidrogênio reagiria com os elementos de aquecimento de grafite e o isolamento acima de 1000 °C. Quanto maior a temperatura, mais rápido as peças de grafite se desgastam, o que gera hidrocarbonetos e provoca reações com a amostra. Em um forno metálico a atmosfera resultante é pura.

Por que o isolamento é feito de tungstênio ou molibdênio?

Quanto menor a variedade de materiais dentro da câmara do forno, menor é a contaminação cruzada dentro do forno. Isso leva a uma atmosfera mais pura dentro do forno. Além disso, o vácuo de trabalho é melhor devido aos altos pontos de ebulição e à baixa pressão de vapor dos metais sob medida. O projeto do forno a vácuo Carbolite consiste em várias camadas de escudos de radiação para garantir um consumo de energia muito baixo. Essas camadas agem como um “espelho” refletindo a radiação térmica, isolando assim o forno. O calor restante é retirado pelo resfriamento da água ao redor do recipiente a vácuo.

Qual é a vantagem da pressão parcial (hidrogênio)?

Carbolite permite níveis de pressão ajustáveis entre 10 e 1000 mbar. Com uma pressão variável, o cliente pode ajustar a densidade do gás e, portanto, o número de Reynolds conforme desejado. Isso garante um fluxo de gás positivo sob pressão reduzida, evaporando o ligante em temperaturas mais baixas. Isso é vantajoso para muitas aplicações. No entanto, a pressão parcial de hidrogênio requer muita experiência para manuseá-la com segurança. Usamos soluções de software e hardware dedicadas para garantir total segurança nessas condições.

Forno de câmara, isolamento de metal - HTK Dados Técnicos

Material isolante Dimensões:
Externo A x C x P (mm)
Peso de transporte (kg) Espaço utilizável Volume (litros) Espaço utilizável A x L x P sem retorta (mm) Espaço útil A x L x D com retorta (mm) Valores térmicos Vácuo Tmax (°C) -Delta-T entre 500 e 1500 ° C (K) de acordo com DIN 17052 Máx. taxa de aquecimento (K/min) Tempo de resfriamento (h) Valores de conexão Potência (kW) Voltagem (V) Corrente (A) Fusível série (A) Vácuo (opção) Taxa de vazamento - limpo, frio e vazio (mbar l/s) Faixa de vácuo dependendo da unidade de bombeamento Água de resfriamento necessária Volume (l/min) Temperatura máxima de entrada (° C) Fornecimento de gás Nitrogênio ou argônio, outros a pedido (l/h) Controlador
HTK 8 MO/16-1G Molibdênio 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 áspero, fino ou alto vácuo
40 23
200-2000 a pedido
HTK 25 MO/16-1G Molibdênio 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 áspero, fino ou alto vácuo
70 23
200-2000 a pedido
HTK 80 MO/16-1G Molibdênio 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 áspero, fino ou alto vácuo
100 23
200-2000 a pedido
HTK 8 W/22-1G Tungstênio 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
- áspero, fino ou alto vácuo
40 23
200-2000 a pedido
HTK 25 W/22-1G Tungstênio 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
- áspero, fino ou alto vácuo
100 23
200-2000 a pedido
HTK 120 MO/16-3G MIM Molibdênio - -
120 - -
1600 ± 5 - <4
100 400 (3P) 3x 150 3x 200
5x10-3 áspero, fino ou alto vácuo
100 23
200-2000 a pedido

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