Vakuumofen- behandlung

Vakuumöfen werden häufig zur Wärmebehandlung eingesetzt und variieren stark in Leistung und Größe. Die Instrumentierungen wurden in den letzten 30 Jahren stetig verbessert, sodass die Vakuumbearbeitung inzwischen in der Luftfahrt- und Automobilindustrie weit verbreitet ist. Als Vakuum gilt jeder Druck, der unterhalb des atmosphärischen Drucks liegt. Im industriellen Umfeld wird dieser in Torr, Mikron oder Millibar angegeben.

Vakuumeffekte

Die Behandlung von Komponenten in einem Vakuum wirkt sich auf zweifache Weise aus:

1. Im Fein-/Hochvakuumbereich wird der Teildruck der Restluft im Ofen, insbesondere O-HO, beträchtlich reduziert und bietet damit ein Umfeld, in dem Komponenten mit geringer oder ganz ohne Oberflächenoxidation bearbeitet werden können. Die Reduktion des verbleibenden Stickstoffs (N) ist ebenfalls gut für jene Werkstoffe, die andernfalls Nitride bilden würden.

2. Je nach Temperatur und Materialbeschaffenheit werden die Oxide auf der Oberfläche von Komponenten zersetzt.

 

Mechanische Ausstattung

Vakuumöfen können viele mechanische Formen annehmen. Zu den häufigsten Bestandteilen eines Vakuumofens gehören:

  • Werkstückkammer oder mehrere Kammern, in der Regel mit wassergekühltem Mantel, Beschickungs- und Transfervorrichtung
  • Wärmedämmung aus Graphittafeln oder hochtemperaturbeständigem Material
  • Ofenauskleidung aus Graphit oder anderem hochtemperaturbeständigem Material
  • Heizelement oft aus Graphit oder Molybdän oder hochtemperaturbeständigem Material für Temperaturen über 1000° C
  • Vakuumpumpsystem
  • Teildruckregelung
  • Wahlweise Umluftsystem für Glühverfahren
  • Abschreckkessel und/oder Gas/Gebläse-Abschrecksystem
  • Kühlsystem
  • Prozessleitsysteme

Modulare Konzepte greifen in der Vakuumbearbeitung immer mehr um sich. Dabei geht es um die Integration der Wärmebehandlung direkt in die Produktionsstätte.

Ein typisches Beispiel für einen Einkammerofen ist in Abbildung 1 dargestellt. 

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