Принцип работы
Камеру герметично закрывают, насос откачивает воздух, и только после этого включается нагрев. Во многих лабораторных печах камеру после откачки заполняют инертным газом — аргоном или азотом — и греют уже в защитной среде: такие печи называют вакуумно-атмосферными. Остывает образец тоже без доступа воздуха, иначе поверхность окислится в последний момент.
Последовательность работы вакуумно-атмосферной печи: воздух убирают до нагрева, а остужают образец в защитной среде.
Из чего состоит вакуумная печь
| Узел | Назначение |
|---|---|
| Герметичная камера с фланцевой крышкой | держит вакуум, уплотнения выдерживают нагрев корпуса |
| Нагреватели | проволока, карбид кремния или дисилицид молибдена — по температурному классу |
| Вакуумный насос и вакуумметр | откачка и контроль давления |
| Газовая линия с ротаметром | заполнение и продувка инертным газом |
| Система охлаждения корпуса | у высокотемпературных моделей — внешний чиллер |
| Контроллер | программа нагрева, выдержки и охлаждения |
Уровни вакуума
Для лабораторной термообработки в большинстве случаев хватает форвакуума, который даёт механический пластинчато-роторный насос: воздух откачивают, а затем камеру заполняют аргоном или азотом. Высокий вакуум нужен для пайки ответственных соединений, дегазации и работы с активными металлами — такие установки комплектуют дополнительными насосами и стоят они в другом классе оборудования.
Одна откачка не убирает кислород полностью. Если важна чистая поверхность, цикл «откачка — заполнение газом» повторяют два-три раза до нагрева.
Какие бывают вакуумные печи
| Вид | Для чего |
|---|---|
| Камерные вакуумно-атмосферные | лаборатории: отжиг, спекание, пайка небольших деталей |
| Трубчатые с вакуумом | малые образцы, синтез, осаждение покрытий |
| Закалочные с газовым охлаждением | производство: закалка инструмента без окалины |
| Плавильные | литьё и переплав металлов в вакууме |
Где применяются
Как выбрать лабораторную вакуумную печь
Сначала определяют температуру процесса и нужную среду: достаточно ли продувки газом или нужна откачка. Затем — размер загрузки и объём камеры. Проверьте, входит ли насос в комплект, есть ли вакуумметр и газовая линия с регулировкой расхода. Для печей на 1400 °C и выше уточните охлаждение корпуса: без него уплотнения не выдержат долгой выдержки.
Безопасность
- Дверь или крышку открывают только после того, как давление в камере выровняли газом до атмосферного.
- Горячую камеру не откачивают и не заполняют холодным газом резко — это нагрузка на уплотнения.
- Выхлоп насоса выводят в вентиляцию; масло насоса меняют по регламенту.
- Горючие газы применяют только после согласования схемы с инженером.
| Температура | до 1100 °C |
| Камера | ~7 л |
Особенности
- Насос ZX-2 в комплекте
- Вкладыш из стали 310S
- Вакуумметр и кран
| Температура | до 1200 °C |
| Камера | 3–255 л |
Особенности
- Двенадцать объёмов
- Откачка до 20 000 Па
- Ротаметр по заказу
| Температура | до 1400 °C |
| Камера | 8–90 л |
Особенности
- Нагреватели SiC
- Внешний чиллер
- Программа на 30 сегментов
| Температура | до 1700 °C |
| Камера | 3–64 л |
Особенности
- Нагреватели MoSi2
- Термопара B
- Внешний чиллер