FR3084737A1 - FACILITY FOR CHEMICAL VAPOR REACTIONS WITH EASY LOADING - Google Patents
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Abstract
Un moufle (10) formant un réacteur pour four de traitement thermique, le moufle (10) comprenant une première enceinte (11) définissant une chambre de préchauffage, une deuxième enceinte (12) définissant une chambre de traitement et une troisième enceinte (13) définissant une chambre d'appauvrissement, la deuxième enceinte (12) étant fermée et disposée entre la première enceinte (11) et la troisième enceinte (13). La deuxième enceinte (12) comprend un dispositif d'accès à l'enceinte (120) permettant d'accéder au contenu de la deuxième enceinte (12) indépendamment de la première et de la troisième enceintes (11, 13).A muffle (10) forming a reactor for a heat treatment oven, the muffle (10) comprising a first enclosure (11) defining a preheating chamber, a second enclosure (12) defining a treatment chamber and a third enclosure (13) defining a depletion chamber, the second enclosure (12) being closed and disposed between the first enclosure (11) and the third enclosure (13). The second enclosure (12) includes an enclosure access device (120) for accessing the contents of the second enclosure (12) independently of the first and third enclosures (11, 13).
Description
Arrière-plan de l'inventionInvention background
La présente invention se rapporte au domaine général des installations ou fours à chauffage inductif utilisés pour réaliser des traitements thermiques et dans lesquels le ou les gaz utilisés dans les traitements sont préchauffés avant leur introduction dans la chambre de traitement du four. De tels fours sont notamment utilisés pour réaliser des traitements thermochimiques comme la cémentation de pièces ou la densification de substrats poreux par infiltration chimique en phase gazeuse.The present invention relates to the general field of installations or ovens with inductive heating used to carry out heat treatments and in which the gas or gases used in the treatments are preheated before their introduction into the treatment chamber of the oven. Such ovens are used in particular to carry out thermochemical treatments such as case hardening or densification of porous substrates by chemical infiltration in the gas phase.
Un domaine d'application de l'invention est celui de la réalisation de pièces en matériau composite thermostructural, c'est-à-dire en matériau composite ayant à la fois des propriétés mécaniques qui le rendent apte à constituer des pièces structurelles et la capacité de conserver ces propriétés jusqu'à des températures élevées. Des exemples typiques de matériaux composites thermostructuraux sont les composites carbone/carbone (C/C) ayant une texture de renfort en fibres de carbone densifiée par une matrice de carbone pyrolytique et les composites à matrice céramique (CMC) ayant une texture de renfort en fibres réfractaires (carbone ou céramique) densifiée par une matrice céramique.One field of application of the invention is that of making parts from thermostructural composite material, that is to say from composite material having both mechanical properties which make it suitable for constituting structural parts and the capacity to keep these properties up to high temperatures. Typical examples of thermostructural composite materials are carbon / carbon (C / C) composites having a carbon fiber reinforcement texture densified by a pyrolytic carbon matrix and ceramic matrix composites (CMC) having a fiber reinforcement texture refractories (carbon or ceramic) densified by a ceramic matrix.
Un processus bien connu de densification de substrats poreux pour réaliser des pièces en composite C/C ou en CMC est l'infiltration chimique en phase gazeuse (CVI). Les substrats à densifier sont placés dans une zone de chargement d'un four où ils sont chauffés. Un gaz réactif contenant un ou plusieurs précurseurs gazeux du matériau constitutif de la matrice est introduit dans le four. La température et la pression dans le four sont réglées pour permettre au gaz réactif de diffuser au sein de la porosité des substrats et y former un dépôt du matériau constitutif de la matrice par décomposition d'un ou plusieurs constituants du gaz réactif ou réaction entre plusieurs constituants, ces constituants formant le précurseur de la matrice. Le processus est réalisé sous pression réduite, afin de favoriser la diffusion des gaz réactifs dans les substrats. La température de transformation du ou des précurseurs pour former le matériau de la matrice, tel que carbone pyrolytique ou céramique, est dans la plupart des cas supérieure à 900° C, typiquement voisine de 1000° C.A well-known process for densifying porous substrates to produce C / C composite or CMC parts is chemical gas infiltration (CVI). The substrates to be densified are placed in a loading area of an oven where they are heated. A reactive gas containing one or more gaseous precursors of the material constituting the matrix is introduced into the furnace. The temperature and the pressure in the furnace are adjusted to allow the reactive gas to diffuse within the porosity of the substrates and to form there a deposit of the material constituting the matrix by decomposition of one or more constituents of the reactive gas or reaction between several constituents, these constituents forming the precursor of the matrix. The process is carried out under reduced pressure, in order to favor the diffusion of the reactive gases in the substrates. The transformation temperature of the precursor (s) to form the matrix material, such as pyrolytic carbon or ceramic, is in most cases greater than 900 ° C., typically close to 1000 ° C.
Afin de réaliser une densification la plus homogène possible des substrats dans toute la zone de chargement du four, que ce soit en terme d'accroissement de densité ou en terme de microstructure du matériau de matrice formé, il est nécessaire que la température dans toute la zone de chargement soit sensiblement uniforme.In order to achieve the most homogeneous densification possible of the substrates throughout the loading area of the furnace, whether in terms of density increase or in terms of microstructure of the matrix material formed, it is necessary that the temperature throughout the loading area is substantially uniform.
Aussi, les fours généralement utilisés sont des fours fosses comportant une zone ou chambre de préchauffage de gaz réactif, une zone de chargement ou zone utile, et une zone ou chambre d'appauvrissement, la zone utile étant disposée entre la zone de préchauffage et la zone d'appauvrissement.Also, the ovens generally used are pit ovens comprising a reactive gas preheating zone or chamber, a charging zone or useful zone, and a depletion zone or chamber, the useful zone being disposed between the preheating zone and the depletion zone.
La chambre de préchauffage est destinée à réchauffer le gaz qui est injecté à température ambiante depuis des armoires de dosage précurseurs avant qu'il n'atteigne la zone utile et à le distribuer de manière homogène sur la section de la zone utile qui correspond généralement à la section du réacteur du four, le réacteur étant formé par l'enceinte recevant les trois zones mentionnées ci-dessus. Les gaz arrivent ainsi à la température ad hoc dans la zone utile pour assurer le phénomène de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ou d'infiltration chimique en phase vapeur (CVI).The preheating chamber is intended to heat the gas which is injected at ambient temperature from precursor metering cabinets before it reaches the useful zone and to distribute it homogeneously over the section of the useful zone which generally corresponds to the reactor section of the furnace, the reactor being formed by the enclosure receiving the three zones mentioned above. The gases thus arrive at the appropriate temperature in the zone useful for ensuring the phenomenon of chemical vapor deposition (CVD) or chemical vapor infiltration (CVI).
Plus particulièrement, la zone de préchauffage est située entre l’entrée du gaz réactif dans le four et la zone utile. Typiquement, la zone de préchauffage comprend une pluralité de plateaux perforés parcourus par le gaz réactif. Les plateaux de préchauffage du gaz, de même que les substrats, sont chauffés du fait de leur présence dans le four. Le chauffage de ce dernier est généralement assuré au moyen d'un induit, encore appelé suscepteur, par exemple en graphite, qui définit la paroi latérale du four et est couplé à un inducteur entourant le four. Selon le principe bien connu du chauffage par induction, lorsque le suscepteur est placé dans un champ magnétique variable généré par la circulation d'un courant dans l'inducteur, un courant induit, reflétant le courant inducteur, circule dans le suscepteur. Le courant induit circulant dans le suscepteur provoque réchauffement de ce dernier par effet Joule. La chaleur ainsi dissipée est transmise par rayonnement dans l'enceinte du four délimitée par le suscepteur.More particularly, the preheating zone is located between the inlet of the reactive gas into the furnace and the useful zone. Typically, the preheating zone comprises a plurality of perforated plates traversed by the reactive gas. The gas preheating plates, as well as the substrates, are heated due to their presence in the oven. The latter is generally heated by means of an armature, also called a susceptor, for example made of graphite, which defines the side wall of the oven and is coupled to an inductor surrounding the oven. According to the well-known principle of induction heating, when the susceptor is placed in a variable magnetic field generated by the circulation of a current in the inductor, an induced current, reflecting the inductive current, flows in the susceptor. The induced current flowing in the susceptor causes the latter to heat up by the Joule effect. The heat thus dissipated is transmitted by radiation in the enclosure of the furnace delimited by the susceptor.
La zone de préchauffage est constituée d'éléments dont les propriétés et géométries permettent d'assurer ces deux rôles. Aucune pièce à réaliser n'est disposée dans la zone de préchauffage.The preheating zone consists of elements whose properties and geometries allow these two roles to be fulfilled. No part to be produced is placed in the preheating zone.
La zone de préchauffage est la première zone du réacteur à être traversée par le mélange gazeux.The preheating zone is the first zone of the reactor to be crossed by the gas mixture.
La zone utile, ou chambre de chargement, est la zone du réacteur au sein de laquelle la réaction est assurée et contrôlée de façon à générer, depuis un mélange gazeux de composition maîtrisée, un solide de structure et composition chimique contrôlées. C'est dans cette zone que sont disposées les pièces à traiter.The useful zone, or loading chamber, is the zone of the reactor within which the reaction is ensured and controlled so as to generate, from a gaseous mixture of controlled composition, a solid of controlled structure and chemical composition. It is in this area that the parts to be treated are arranged.
La zone utile est la seconde zone du réacteur qui est traversée par le mélange gazeux.The useful zone is the second zone of the reactor which is crossed by the gas mixture.
La zone, ou chambre, d'appauvrissement est la zone du réacteur qui permet de limiter le transport des espèces gazeuses n'ayant pas réagit et des sous-produits de réaction, vers les canalisations en sortie de four, et donc vers les groupes de pompage et autres utilités de traitement des effluents.The depletion zone, or chamber, is the zone of the reactor which makes it possible to limit the transport of unreacted gaseous species and of the reaction by-products, to the pipes leaving the oven, and therefore to the groups of pumping and other effluent treatment utilities.
Cette zone d'appauvrissement piège les espèces résiduelles par réaction chimique de type CVD ou CVI sur un substrat poreux, de grande surface spécifique, qui agit comme un substrat sur lequel sont déposés des matériaux dont les caractéristiques chimiques, structurales et mécaniques ne sont pas maîtrisées.This depletion zone traps residual species by chemical reaction of CVD or CVI type on a porous substrate, of large specific surface, which acts as a substrate on which are deposited materials whose chemical, structural and mechanical characteristics are not controlled .
La zone d'appauvrissement est la troisième zone du réacteur qui est traversée par le mélange gazeux.The depletion zone is the third zone of the reactor which is crossed by the gas mixture.
Dans un processus de chargement du four, et considérant une injection par le bas, la zone de préchauffage est disposée en première, suit ensuite la zone utile et enfin la zone d'appauvrissement. Dans le cas d'un four à injection de gaz précurseur par le haut, la zone d'appauvrissement est disposée en première, suit la zone utile, et enfin la zone de préchauffage.In a process of loading the oven, and considering an injection from the bottom, the preheating zone is arranged first, then follows the useful zone and finally the depletion zone. In the case of a precursor gas injection oven from above, the depletion zone is placed first, follows the useful zone, and finally the preheating zone.
Comme indiqué plus haut, cet ensemble de trois chambres peut être disposé dans le four d'un seul tenant ou de manière séparée. Ce choix peut dépendre de plusieurs facteurs tels que la constitution du chargement et en particulier de la zone utile, la capacité maximale utile (CMU) des outillages de levage ou encore la capacité de levage du pont roulant ou autre équipement de levage telle qu'un potence ou une chèvre par exemple.As indicated above, this set of three chambers can be placed in the oven in one piece or separately. This choice can depend on several factors such as the constitution of the load and in particular the useful area, the maximum useful capacity (CMU) of the lifting tools or even the lifting capacity of the overhead crane or other lifting equipment such as a gallows or goat for example.
En outre, le réacteur du four est généralement fermé par un couvercle constitué d'isolant et éventuellement des brides d'injection des gaz réactifs pour le cas d'une injection des gaz par le haut du four. Ce couvercle est un élément de plus à manipuler lors des phases de chargement et de déchargement d'un tel type de four.In addition, the furnace reactor is generally closed by a cover consisting of insulation and optionally flanges for injecting the reactive gases in the case of gas injection from the top of the furnace. This cover is one more element to handle during the loading and unloading phases of such a type of oven.
Un four industriel conventionnel de ce type est chargé de manière linéaire. C'est-à-dire que, dans le cas d'une injection par le haut, la zone d'appauvrissement est installée en premier lieu ce qui nécessite qu'elle soit préparée avant les autres éléments, par exemple avant les plateaux de chargement. Ensuite les plateaux de chargement de la zone utile sont chargés. Et enfin la zone de préchauffage est chargée alors qu'elle est l'élément qui ne nécessite pas de préparation.A conventional industrial oven of this type is loaded linearly. That is to say that, in the case of an injection from the top, the depletion zone is installed first, which requires that it be prepared before the other elements, for example before the loading trays . Then the loading trays of the useful area are loaded. And finally the preheating zone is loaded while it is the element which does not require preparation.
Les fours conventionnels génèrent de nombreuses manipulations lors du chargement ou déchargement des différentes zones du four. Pour récupérer les pièces consolidées disposées dans la zone utile, il est indispensable dans les fours conventionnel de décharger la zone d'appauvrissement ou la zone de préchauffage qui peut peser plusieurs centaines de kilogrammes.Conventional ovens generate numerous manipulations when loading or unloading different areas of the oven. To recover the consolidated parts placed in the useful zone, it is essential in conventional ovens to unload the depletion zone or the preheating zone which can weigh several hundred kilograms.
En effet, en fonction du programme, la fréquence de suivi de la zone de préchauffage qui implique notamment une reprise de masse, et des observations visuelles, peut être diminuée une fois tous les deux ou trois cycles. De même, dans le cadre de cycles de courte durée, la fréquence de remplacement du media de la zone d'appauvrissement pourrait être diminuée.In fact, depending on the program, the frequency of monitoring the preheating zone, which in particular involves mass recovery, and visual observations, can be reduced once every two or three cycles. Similarly, in the context of short cycles, the frequency of replacement of the media in the depletion zone could be reduced.
Objet et résumé de l'inventionSubject and summary of the invention
L'invention vise à pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus en fournissant une installation pour réactions chimiques en phase vapeur permettant de décharger le chargement de la zone utile de l'installation indépendamment des autres zones de l'installation.The invention aims to overcome the drawbacks mentioned above by providing an installation for chemical reactions in the vapor phase making it possible to unload the load from the useful zone of the installation independently of the other zones of the installation.
Un objet de l'invention propose un moufle formant un réacteur pour four de traitement thermique, le moufle comprenant une première enceinte définissant une chambre de préchauffage, une deuxième enceinte définissant une chambre de traitement et une troisième enceinte définissant une chambre d'appauvrissement, la deuxième enceinte étant fermée et disposée entre la première enceinte et la troisième enceinte.An object of the invention provides a muffle forming a reactor for a heat treatment oven, the muffle comprising a first enclosure defining a preheating chamber, a second enclosure defining a treatment chamber and a third enclosure defining a depletion chamber, the the second enclosure being closed and disposed between the first enclosure and the third enclosure.
Selon une caractéristique générale de l'invention, la deuxième enceinte comprend un dispositif d'accès à l'enceinte permettant d'accéder au contenu de la deuxième enceinte indépendamment de la première et de la troisième enceintes.According to a general characteristic of the invention, the second enclosure comprises a device for accessing the enclosure allowing access to the contents of the second enclosure independently of the first and of the third enclosures.
Les pièces à traiter thermiquement, par exemple par consolidation par voie gazeuse ou par infiltration chimique en phase gazeuse, sont chargées dans la deuxième enceinte qui forme la chambre de traitement du moufle. Le moufle selon l'invention permet ainsi de charger ou décharger des pièces à traiter thermiquement dans la chambre de traitement indépendamment des autres chambres. Le moufle forme ainsi un réacteur à cassettes configuré pour être disposé dans une enceinte d'un four de traitement thermique.The parts to be heat treated, for example by gas consolidation or by chemical gas infiltration, are loaded into the second enclosure which forms the muffle treatment chamber. The muffle according to the invention thus makes it possible to load or unload parts to be heat treated in the treatment chamber independently of the other chambers. The muffle thus forms a cassette reactor configured to be placed in an enclosure of a heat treatment oven.
La configuration du moufle permet de former aussi bien un moufle destiné à être installé verticalement qu'un moufle destiné à être installé horizontalement dans l'enceinte d'un four de traitement thermique.The configuration of the muffle makes it possible to form both a muffle intended to be installed vertically and a muffle intended to be installed horizontally in the enclosure of a heat treatment oven.
L'accès facilité aux pièces à traiter dans la chambre de traitement du moufle selon l'invention permet de réduire le nombre de manipulations et notamment le nombre d'éléments à manipuler et ainsi de gagner du temps en termes de préparation.The easier access to the parts to be treated in the muffle treatment chamber according to the invention makes it possible to reduce the number of manipulations and in particular the number of elements to be manipulated and thus to save time in terms of preparation.
Dans un premier aspect du moufle, la première enceinte peut comprendre un dispositif d'accès à l'enceinte permettant d'accéder au contenu de la première enceinte indépendamment de la deuxième et de la troisième enceintes.In a first aspect of the muffle, the first enclosure may comprise an access device to the enclosure allowing access to the contents of the first enclosure independently of the second and of the third enclosures.
Dans un deuxième aspect du moufle, la troisième enceinte peut comprendre un dispositif d'accès à l'enceinte permettant d'accéder au contenu de la troisième enceinte indépendamment de la première et de la deuxième enceintes.In a second aspect of the muffle, the third enclosure may comprise an access device to the enclosure allowing access to the contents of the third enclosure independently of the first and of the second enclosures.
Les éléments du moufle peuvent donc être chargés ou déchargés ou manipulés selon le besoin sans ordre particulier.The muffle elements can therefore be loaded or unloaded or handled as required in no particular order.
Dans un troisième aspect du moufle, le moufle peut comprendre en outre au moins une entrée montée sur la première enceinte et destinée à coopérer avec une entrée de gaz d'un four de traitement thermique, et au moins une sortie montée sur la troisième enceinte et destinée à coopérer avec une sortie de gaz d'un four de traitement thermique, ledit moufle étant destiné à être traversé par un flux gazeux depuis la première enceinte jusqu'à la troisième enceinte.In a third aspect of the muffle, the muffle may further comprise at least one inlet mounted on the first enclosure and intended to cooperate with a gas inlet of a heat treatment oven, and at least one outlet mounted on the third enclosure and intended to cooperate with a gas outlet from a heat treatment oven, said muffle being intended to be traversed by a gas flow from the first enclosure to the third enclosure.
Selon un autre objet de l'invention, il est proposé un four de traitement thermique comprenant une enceinte de four dotée d'un moyen d'ouverture configuré pour ouvrir/fermer une ouverture, l'enceinte étant dotée d'au moins une entrée de gaz, d'au moins un élément résistif configuré pour chauffer l'intérieur de l'enceinte de four.According to another object of the invention, there is provided a heat treatment oven comprising an oven enclosure provided with an opening means configured to open / close an opening, the enclosure being provided with at least one inlet for gas, at least one resistive element configured to heat the interior of the oven enclosure.
Selon une caractéristique générale de l'objet, le four de traitement thermique comprend un moufle tel que défini ci-dessus, le moufle étant amovible et logé dans l'enceinte, et l'ouverture étant configurée pour permettre l'insertion du moufle dans l'enceinte de four.According to a general characteristic of the object, the heat treatment oven comprises a muffle as defined above, the muffle being removable and housed in the enclosure, and the opening being configured to allow the insertion of the muffle in the oven enclosure.
Dans un premier aspect du four, le four peut être configuré pour fonctionner verticalement et recevoir le moufle dont les trois enceintes sont disposées verticalement, le moyen d'ouverture comprenant une porte.In a first aspect of the oven, the oven can be configured to operate vertically and receive the muffle whose three enclosures are arranged vertically, the opening means comprising a door.
Dans un second aspect du four, le four peut être configuré pour fonctionner horizontalement et recevoir le moufle dont les trois enceintes sont disposées horizontalement, le moyen d'ouverture comprenant un couvercle amovible.In a second aspect of the oven, the oven can be configured to operate horizontally and receive the muffle whose three enclosures are arranged horizontally, the opening means comprising a removable cover.
Brève description des dessins.Brief description of the drawings.
L'invention sera mieux comprise à la lecture faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :The invention will be better understood on reading the following, for information but not limitation, with reference to the accompanying drawings in which:
- la figure 1 présente une vue schématique en coupe de dessus d'un four de traitement thermique selon un mode de réalisation de l'invention- Figure 1 shows a schematic sectional view from above of a heat treatment oven according to one embodiment of the invention
- la figure 2 illustre une vue schématique en coupe de côté du four de traitement thermique de la figure 1.- Figure 2 illustrates a schematic side sectional view of the heat treatment oven of Figure 1.
Description détaillée de modes de réalisationDetailed description of embodiments
L'invention s'applique à tout type d'installations ou fours à chauffage inductif utilisés pour réaliser des traitements thermiques et dans lesquels le ou les gaz utilisés dans les traitements sont préchauffés dans une chambre de préchauffage avant leur introduction dans la zone de traitement ou de chargement du four. De tels fours sont notamment utilisés pour réaliser des traitements thermochimiques comme la cémentation de pièces ou la densification de substrats poreux par infiltration chimique en phase gazeuse.The invention applies to all types of inductive heating installations or ovens used to carry out heat treatments and in which the gas or gases used in the treatments are preheated in a preheating chamber before their introduction into the treatment zone or loading the oven. Such ovens are used in particular to carry out thermochemical treatments such as case hardening or densification of porous substrates by chemical infiltration in the gas phase.
Sur les figures 1 et 2 sont représentées schématiquement une vue en coupe de dessus et une vue en coupe de côté d'un four de traitement thermique à cassettes selon un mode de réalisation de l'invention.In Figures 1 and 2 are shown schematically a sectional view from above and a side sectional view of a heat treatment furnace with cassettes according to an embodiment of the invention.
Dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, le four 1 présente une enceinte de four 2 comprenant une section circulaire présentation deux premiers piquages 3 destinés à être raccordés chacun à un circuit d'alimentation en azote, deux deuxièmes piquages 4 destinés à être raccordés chacun à un circuit d'extraction d'azote, deux troisièmes piquages 5, désignés comme piquages d'entrée par la suite, destinés à être raccordés à un circuit d'alimentation en gaz précurseur, et un piquage d'extraction 6 destiné à être raccordé à un circuit d'extraction du gaz.In the example illustrated in FIGS. 1 and 2, the furnace 1 has an oven enclosure 2 comprising a circular section presenting two first nozzles 3 intended to be each connected to a nitrogen supply circuit, two second nozzles 4 intended for each be connected to a nitrogen extraction circuit, two third nozzles 5, subsequently designated as inlet nozzles, intended to be connected to a precursor gas supply circuit, and an extraction nozzle 6 intended to be connected to a gas extraction circuit.
L'enceinte de four 2 présente une paroi latérale cylindrique 21, une paroi de fond 22 et une paroi supérieure 23. Le four 1 est configuré pour être chargé par le dessus. Il comprend pour cela un couvercle 7 formant la paroi supérieure 23 lorsqu'il est fermé. Le couvercle 7, ou capot, est monté de façon amovible sur l'enceinte de four 2. Le couvercle 7 permet d'ouvrir ou de fermer une ouverture 8 donnant accès à l'intérieur de l'enceinte de four 2.The oven enclosure 2 has a cylindrical side wall 21, a bottom wall 22 and an upper wall 23. The oven 1 is configured to be loaded from above. It includes for this a cover 7 forming the upper wall 23 when closed. The cover 7, or cover, is removably mounted on the oven enclosure 2. The cover 7 makes it possible to open or close an opening 8 giving access to the interior of the oven enclosure 2.
Le four 1 comprend en outre au moins un élément résistif 9 électriquement raccordé à des moyens d'alimentation électrique, non représentés sur les figures, pour chauffer l'intérieur de l'enceinte de fourThe oven 1 further comprises at least one resistive element 9 electrically connected to electrical supply means, not shown in the figures, for heating the interior of the oven enclosure
2. L'élément résistif 9 est disposé à l'intérieur de l'enceinte de four 2.2. The resistive element 9 is arranged inside the oven enclosure 2.
L'enceinte de four 2 est conformée pour recevoir un moufle 10. Le moufle 10 comprend une première enceinte 11 définissant une chambre de préchauffage, une deuxième enceinte 12 définissant une chambre de traitement et une troisième enceinte 13 définissant une chambre d'appauvrissement, la deuxième enceinte 12 étant disposée entre la première enceinte 11 et la troisième enceinte 13.The oven enclosure 2 is shaped to receive a muffle 10. The muffle 10 comprises a first enclosure 11 defining a preheating chamber, a second enclosure 12 defining a treatment chamber and a third enclosure 13 defining a depletion chamber, the second enclosure 12 being disposed between the first enclosure 11 and the third enclosure 13.
Le moufle comprend en outre deux entrées 14 de gaz précurseur et une sortie 15 de gaz. Une fois le moufle installé dans l'enceinte de four 2, chacune des deux entrées 14 de gaz précurseur est raccordée à un piquage d'entrée 5 via une conduite 16 d'alimentation, et la sortie 15 de gaz est raccordée au piquage d'extraction 6 via une conduite d'extraction 17.The muffle further comprises two inlets 14 of precursor gas and an outlet 15 of gas. Once the muffle is installed in the oven enclosure 2, each of the two precursor gas inlets 14 is connected to an inlet nozzle 5 via a supply line 16, and the gas outlet 15 is connected to the nozzle extraction 6 via an extraction pipe 17.
Le moufle 10 est un moufle à cassettes dont les éléments d'une enceinte parmi les première, deuxième et troisième enceintes 11, 12, 13 peuvent être manipulés indépendamment des éléments des deux autres enceintes. Chaque enceinte 11, 12, 13 est configurée pour recevoir une cassette, c'est-à-dire un boîtier, configurée pour être logée ou retirée dans l'enceinte correspondante.The muffle 10 is a cassette muffle, the elements of an enclosure among the first, second and third enclosures 11, 12, 13 can be manipulated independently of the elements of the other two enclosures. Each enclosure 11, 12, 13 is configured to receive a cassette, that is to say a housing, configured to be housed or removed in the corresponding enclosure.
La deuxième enceinte 12 est configurée pour recevoir les éléments à traiter thermiquement. La cassette destinée à être logée dans la deuxième enceinte 12 est configurée pour recevoir les différents éléments à traiter thermiquement. La configuration du moufle à cassette permet ainsi d'introduire et de retirer d'un seul coup de la deuxième enceinte tous les éléments à traiter thermiquement.The second enclosure 12 is configured to receive the elements to be heat treated. The cassette intended to be housed in the second enclosure 12 is configured to receive the various elements to be heat treated. The configuration of the cassette muffle thus makes it possible to introduce and remove all the elements to be heat treated at a stroke from the second enclosure.
Le fonctionnement est similaire pour les première et troisième enceintes 11 et 13.The operation is similar for the first and third speakers 11 and 13.
Comme cela est illustré sur la figure 2, chaque enceinte 11, 12 et 13 du moufle 10 comprend un couvercle noté respectivement 110,120, 130. Ainsi, chaque enceinte 11, 12 et 13 peut être ouverte indépendamment des deux autres et les éléments à l'intérieur de chaque enceinte peuvent être manipulés indépendamment des deux autres enceintes du moufle 10.As illustrated in FIG. 2, each enclosure 11, 12 and 13 of the muffle 10 comprises a cover denoted respectively 110, 120, 130. Thus, each enclosure 11, 12 and 13 can be opened independently of the other two and the elements inside each enclosure can be handled independently of the other two enclosures of the muffle 10.
Notamment, les éléments de la zone utile, c'est-à-dire les éléments de la chambre de traitement peuvent être déchargés indépendamment et éventuellement avant le déchargement de la chambre de préchauffage, et les travaux d'inspection de la chambre de préchauffage, de reprise en masse du média de la chambre d'appauvrissement peuvent être réalisés en tems masqué.In particular, the elements of the useful area, that is to say the elements of the treatment chamber can be unloaded independently and possibly before the unloading of the preheating chamber, and the inspection work of the preheating chamber, mass recovery of the media from the depletion chamber can be carried out in masked time.
Le four 1 selon l'invention permet ainsi de fournir un réacteur multi-programme, au même titre que d'autres fours plus classiques comme les fours fosse ou les fours à soles élévatrices, qui permet la réalisation de différentes pièces en modifiant la conception des éléments internes au moufle comme les éléments de la chambre de préchauffage, la définition des éléments pour le maintien des pièces en chambre de traitement par exemple.The oven 1 according to the invention thus makes it possible to provide a multi-program reactor, in the same way as other more conventional ovens such as pit ovens or elevating hearth ovens, which allows the production of different parts by modifying the design of the internal elements of the muffle such as the elements of the preheating chamber, the definition of the elements for holding the parts in the treatment chamber for example.
Un tel réacteur permet ainsi de gagner du temps, notamment de réduire le temps lié à la manutention des éléments constituant le chargement d'un réacteur. En effet, dans le cas d'un four à cassettes, le chargement est moins conventionnel et peut être réalisé en fonction de 5 l'avancement des éléments constituant le four pour gagner du temps sur la préparation du cycle.Such a reactor thus saves time, in particular reducing the time associated with the handling of the elements constituting the loading of a reactor. In fact, in the case of a cassette oven, the loading is less conventional and can be carried out as a function of the progress of the elements constituting the oven to save time on the preparation of the cycle.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3132719A1 (en) * | 2022-02-17 | 2023-08-18 | Safran Ceramics | Removable tooling for gas phase infiltration |
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| JP2016113691A (en) * | 2014-12-18 | 2016-06-23 | 大同特殊鋼株式会社 | Continuous vacuum sintering apparatus |
-
2018
- 2018-07-31 FR FR1857129A patent/FR3084737B1/en active Active
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| WO2023156723A1 (en) * | 2022-02-17 | 2023-08-24 | Safran Ceramics | Apparatus comprising a removable tool for infiltration in the gas phase |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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