真空热处理是真空技术与热处理技术相结合的新型热处理工艺,随着社会的发展,人们对产品的要求开始精益求精。作为基础的工序,对热处理的精度要求也越来越重视,真空炉主要用于真空热处理,广泛应用于多种行业,例如材料行业硬质合金生产中的真空烧结,或电气行业真空开关室生产中的真空钎焊等等。真空热处理炉可以实现几乎所有的常规热处理所能涉及的热处理工艺,工艺质量可以大大提高。
当前国内在真空热处理设备领域的关键技术不断突破,工艺日渐完善,生产过程的自动化和智能化程度不断提高,促使了相关技术和新产品的蓬勃发展。虽然国外在真空热处理技术及其相关设备上起步较早,并且进口的真空热处理设备在性能上也保持着相对优势,但我国发展也十分迅速,并且逐渐摆脱了对国外进口设备的依赖,北京真空电子在国内真空热处理设备制造领域,针对我国国情和航空、航天、军工等客户的需求,专门开发定制非标真空热处理设备,不仅在热处理关键技术上取得突破,提高了零部件产品的性能,更有效促进了其本身工艺水平和相关应用领域的进步。目前已经可以提供包括真空除气炉、真空退火炉、真空烧结炉、真空钎焊炉等在内的满足各类热处理需求的全套真空热处理设备。
真空热处理炉设备主要由真空室、真空获得系统、加热系统,测量控制系统等组成,其核心原理是将被处理器件放在真空炉室内,通过加热,保温和冷却来改变被处理器件的内部组织结构及特性,通过真空机组建立高(超高)真空环境,通过加热系统获得工艺温度,通过控制工艺曲线实现器件的升温、保温和降温,达到器件的热处理效果。
在热处理过程中,被处理器件是在一定的真空度下加热至工艺温度,器件避免了与氧气接触,被处理器件没有氧化,无脱碳,可以得到光亮的表面及较好的热处理质量,同时在真空状态下,也不会发生还原反应,也就不会发生增碳现象。
北京真空电子生产制造的真空热处理炉采取如下设计理念:
1) 频繁拆卸的真空法兰采用氟橡胶密封,其他接口法兰尽可能采用刀口密封,提高了设备的真空密封性并有效降低材料的放气率。为保证真空炉的高真空性能,在真空热处理炉结构设计中要道循一个基本原则,就是炉体要采用气密焊接,同时在炉体上尽量少开或者不开孔,少采用或者避免采用动密封结构,以尽量减少真空泄漏的风险。
2) 加热电源和电极之间采用铜牌连接或通过电缆连接,电缆可随炉门或升降系统弯曲移动;
3) 分子泵和炉体之间设置有水冷挡板,可防止热辐射和污染物对分子泵的伤害。
4) 真空阀门的启停动作和系统真空度联锁。
5) 可设定温度、真空度、热处理工艺等参数,启动程序后全工艺过程分步自动完成;真空热处理炉的自动化程度之所以要求较高,是因为金属器件的加热、冷却等操作,需要十几个甚至几十个动作来完成。在工序步骤较多的情况下,是很容易造成操作人员的紧张而构成误操作。因此,需要有较高的自动化控制流程才能准确、及时按程序协调动作。
6) 具有缺水报警、超温报警、真空度低提示报警等功能。
7) 电气控制采用可编程控制器作为核心控制部件,具备手动/自动两种操作模式,系统具备完善的联锁保护及报警功能,可长期稳定工作,故障率低。
北京真空电子将不断优化产品结构、提升装备制造水平及完善售后服务体系,追求真空领域的更高标准。