CS226965B1 - Zařízení pro chemicko-tepelné a tepelné zpracování součástí - Google Patents

Description

(54)

Zařízení pro chemicko-tepelné a tepelné zpracování součástí

Vynález se týká zařízení pro chemicko-tepelné, příp. tepelné zpracování součástí ve vakuu. Moderní technika klade stále vyšší nároky na vlastnosti používaných materiálů, maximální/ využití jejich mechanických hodnot, čistotu a kvalitu povrchu, z čehož vyplývají i náročná požadavky na technologie tepelného zpracování, a tím i na konstrukci těchto zařízení.

Základním požadavkem na moderní chemicko-tepelné zpracování je, abychom dokonale ovládá! prostory, ve kterých provádíme jak ohřevy pro chemicko-tepelné zpracování, tak i ochlazování.

Je 2náma konstrukce celé řady vakuových pecí, jednokomorových, dvoukomorových, příp. kontinuálních s možností ochlazování součástí v proudu plynu nebo olejové lízni. Vícekomorová zařízení řeěí již ekonomii provozu zařízení. Déle je známa konstrukce zařízení šachtového typu s použitím anomálního doutnavého výboje, která však neumožňuje po tepelném zpracování následné ochlazování. Z tohoto důvodu v těchto zařízeních lze provádět technologie tepelného „zpracování 00a do 600 °C.Tato teplota je ohraničena popouětěcími teplotami^-zpracovávaných materiálů. Způsobu je využito zejména při iontové nitridaci, příp. karbonitridaci, nebot po stepelném zpracování není nutno vsázku řízeně ochlazovat. U klasických vakuových pecí se ohřev provádí odporově a u zařízení s využitím anomálního doutnavého výboje je ohřev proveden kinetickou energií iontů. Tato zařízení jsou konstrukčně i výrobně náročná, zejména jsou převážně jednoúčelová a umožňují pouze jednotlivé technologie.

Nevýhody výše popsaných zařízení převážnou měrou bdstraňuje zařízení podle vynálezu, které se skládá z vakuově těsné topné komory a ochlazovaoí komory, které jsou od sebe vakuotěsně

226 965

226 965 odděleny, přičemž v plášti topné komory jsou umístěny proudové průchodky odporového topení. Zařízení je vybaveno vakuovacím zařízením a manipulační plošinou. Podstatou vynálezu je, že v topné komoře je umístěné zařízení vytvářející doutnavý výboj, skládající se z průchodek, kde první průchodka je propojena s nosným roštem, který tvoří odizolovanou katodu, a druhá průchodka je propojena s vytvarovanou anodou, odizolovanou od uzemněného pláětě topné komory.

Topná komora je řešena jak pro odporový ohřev součástí, tak i pro vyvolání doutnavého výboje. Doutnavý výboj v komoře slouží pro urychlení veškerých difúzníoh pochodů a odporové topení slouží k ohřevu vsázky.

Další účinky zařízení podle vynálezu lze spatřovat v tom, že v zařízení je sloučen odporový ohřev vsázky s možností vyvolání anomálního výboje s následným řízeným ochlazováním vsázky. Toto řešení umožňuje provádět veškeré difúzní pochody za vysokých teplot. Další vyšší účinek je v univerzálnosti a operativnosti používaných technologií, s nahražením několika jednoúčelových zařízení, což má za následek úsporu značných investičních nákladů. Tyto technologie oproti klasickým způsobům ovlivňují zvyšování životnosti součástí a úsporu elektrické energie. Difúze v doutnavém výboji probíhá rychleji. Na úsporu elektrické energie má vliv ještě další faktor, to znamená, že zdlouhavé odjiskřování v klasické iontové nitridaci je vlivem odporového ohřevu zkráceno na minimum.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je na výkresech, kde značí obr. 1 podélný řez zařízením, obr. 2 schematický řez topnou komorou.

Zařízení na obr. l,se skládá z topné komory 1, ochlazovaoí komory 2, které jsou od sebe vakuotěsně odděleny vakuovým uzávěrem 2* Ochlazovaoí komora 2 je vybavena ventilátorem 4, pro kalení v proudu plynu, výměníkem 5., pro kalení v oleji, olejovou lázní £, kam je spuštěna vsázka pomocí manipulační plošiny 7. Manipulační plošina 7 umožňuje manipulaci se vsázkou vertikálně a vysunutím skládacích výsuvných ramen umožňuje pohyb v horizontálním směru jak do topné komory 1_, tak mimo ochlazovaoí komoru 2. Jednotlivé polohy jsou aretovány a vzájemně blokovány. Celé zařízení je chlazeno vodou. Příslušná vakuovací souprava zajiětuje potřebné vakuum v jednotlivých komorách nezávislena sobě (vakuovací souprava není znázorněna).

Řez topnou komorou 1_ je ueeden na obr. 2. Topný prostor tvoří těles· izolační klece β, která má tvar váloe, na němž je připevněna tepelná izolace 9.» která je na oelém povrchu topné komory 1_. Vlastní topení 10 je odporové a je napájeno pomocí tří elektrických průchodek 11, které jsou chlazeny vodou. Celá soustava topení 10 je od pláětě odizolována. Vsázka je ukládána na nosný rošt 12. '^ento rošt 12 je odizolován od pláětě komory 1 pece, je propojen s proudovou průchodkou 13 a tvoří katodu. Nad vsázkou je vytvarována anoda 14, které je propojena s proudovou průchodkou 15,. Obě průchodky 13.15 jsou napájeny ze stejnosměrného zdroje 16 vysokého napětí. ^Mezi anodou a katodou je vyvolán anomální doutnavý výboj, který je automaticky regulován. Pro difůzní poohoíy jsou přiváděny reaktivní plyny další průchodkou lg.

Zařízení se používá následujícím způsobem:

Vsázka ee zakládá do vsázecího přípravku 18. Při otevřených dveřích 19 jsou před komorou vysunuta ramena manipulační plošiny 7 před zařízení. Na plošinu 7 se uloží přípravek 18 se vsázkou, plošina 7 zaveze vsázku do předkomory či ochlazovaoí komory 2 a dveře 19 zavřeme.

Peo je připravena k automatickému programu. Pomocí elektronického číslicového programovatelného regulátoru teploty, regulačních prvků ovládání vakua a všech dalěích ovládacích prvků, proběhne oelý cyklus zvoleného zpúsoDU cnemicko-tepelného zpracování.

226 965

Po evakuaci se vsázka pomocí plošiny 7 převeze do topné Komory 1. Ohřev součástí se provádí pomocí odporového topení 10 při hodnotách tlaku cca 1 Pa. Po ukončeném ohřevu je do komory 1. zaveden doutnavý výboj pomocí průchodek 13 a 15 a připouštěním reaktivních plynů dalěí průchodkou 17 nastává sycení povrchu součástí příslušným reaktivním plynem. Po ukončeném procesu vyveze manipulační plošina 7 vsázku do ochlazovací komory 2, ve které po uzavření vakuového uzávěru nastává řízené ochlazování.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zařízení pro chemieko-tepelné a tepelné zpracování součástí;, skládající se z vakuově těsné topné komory a ochlazovací komory, které jsou od sebe vakuotěsně odděleny, přičemž v plášti topné komory jsou umístěny proudové průchodky odporového topení, dále je zařízení vybaveno vakuovacím zařízeníma manipulační plošinou, vyznačující se tím, že v topné komoře (1) je umíětěno zařízení vytvářející doutnavý výboj, skládající se z průchodek (13.15), kde první průchodka (13) je propojena s nosným roštem (12), který tvoří odizolovanou katodu, a druhá průchodka (15) je propojena s vytvarovanou anodou (14), odizolovanou od uzemněného pláště topné komory (1).