RU2597453C1 - Vacuum-compression furnace - Google Patents
Vacuum-compression furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2597453C1 RU2597453C1 RU2015122172/02A RU2015122172A RU2597453C1 RU 2597453 C1 RU2597453 C1 RU 2597453C1 RU 2015122172/02 A RU2015122172/02 A RU 2015122172/02A RU 2015122172 A RU2015122172 A RU 2015122172A RU 2597453 C1 RU2597453 C1 RU 2597453C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vacuum
- gas
- lenses
- furnace
- heat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области создания оборудования для обработки изделий из сплошных, составных и порошковых материалов в вакууме при высокой до 2500°С температуре и в газовой среде требуемого состава при температуре до 2200°С при давлении до 10 МПа (100 бар).The invention relates to the field of creating equipment for processing products from solid, composite and powder materials in vacuum at high temperatures up to 2500 ° C and in a gas medium of the required composition at temperatures up to 2200 ° C at a pressure of up to 10 MPa (100 bar).
Аналогом заявляемого технического решения является вакуумно-компрессионная печь конструкции ФГУП НПО «ТЕХНОМАШ» для пайки (www.tmnpo.ru/node/318). Печь горизонтального типа оснащена пробкой, прикрепляемой к корпусу печи с помощью байонетного затвора и установленной на тележке для ее перемещения. Кроме того, на тележке установлен механизм крепления заготовки, выполненный в виде манипулятора, шпиндель которого проходит через пробку и в процессе обработки может вращать заготовку.An analogue of the claimed technical solution is a vacuum compression furnace designed by FSUE NPO TECHNOMASH for soldering (www.tmnpo.ru/node/318). The horizontal type furnace is equipped with a stopper attached to the furnace body by means of a bayonet lock and mounted on a trolley to move it. In addition, a workpiece mounting mechanism is installed on the trolley, made in the form of a manipulator, the spindle of which passes through the cork and can rotate the workpiece during processing.
Недостаток аналога - низкие технологические параметры (максимальная температура - 1250°С, максимальное давление 1,5 МПа), что ограничивает области использования печи.The disadvantage of the analogue is low technological parameters (maximum temperature - 1250 ° C, maximum pressure 1.5 MPa), which limits the scope of use of the furnace.
Наиболее близким прототипом к предлагаемому изобретению относится «Вакуумная печь для пайки давлением и способ ее использования» (патент США №6910614 В2, кл. 228/46, Int. Cl. В23К 37/00; заявка РСТ US 03/03478 от 04.02.2003), состоящая из горизонтально расположенного водоохлаждаемого корпуса, выполненного в виде цилиндрического контейнера с пробками, одна из которых с укрепленными на ней механизмом для захвата заготовок смонтирована на тележке с приводом. Пробки крепят к контейнеру с помощью байонетных затворов. В полости контейнера установлен многосекционный нагреватель, позволяющий вести нагрев до 1250°С. Вокруг нагревателя размещен водоохлаждаемый теплоизоляционный колпак. Печь оснащена вакуумной системой, системой контроля температуры, газовой системой для создания давления в печи до 0.2-0.6 МПа (2-6 бар). Для равномерности нагрева на тележке установлен привод вращения обрабатываемых заготовок.The closest prototype to the present invention relates to a "vacuum brazing furnace and method of its use" (US patent No. 6910614 B2, CL 228/46, Int. Cl. B23K 37/00; PCT application US 03/03478 from 02/04/2003 ), consisting of a horizontally positioned water-cooled housing, made in the form of a cylindrical container with plugs, one of which with a mechanism for gripping workpieces mounted on it is mounted on a trolley with a drive. The plugs are attached to the container with bayonet locks. A multi-section heater is installed in the cavity of the container, allowing heating up to 1250 ° C. Around the heater is a water-cooled heat-insulating hood. The furnace is equipped with a vacuum system, a temperature control system, a gas system to create a pressure in the furnace up to 0.2-0.6 MPa (2-6 bar). For uniform heating on the trolley mounted drive rotation of the workpieces.
Недостаток прототипа - низкие технологические параметры печи: максимальная температура нагрева - 1250°С, максимальное давление рабочего газа - 0,6 МПа. Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение обслуживания и расширение области применения печи за счет увеличения диапазона ее параметров: - температуры при вакуумной обработке до 2500°С, давления при компрессионной обработке до 10 МПа (100 бар) при температуре до 2200°С.The disadvantage of the prototype is the low technological parameters of the furnace: the maximum heating temperature is 1250 ° C, the maximum working gas pressure is 0.6 MPa. The technical result of the invention is to improve service and expand the scope of the furnace by increasing the range of its parameters: - temperature during vacuum processing up to 2500 ° C, pressure during compression processing up to 10 MPa (100 bar) at temperatures up to 2200 ° C.
Технический результат достигается за счет того, что печь снабжена газоподводящими к теплоизоляционному колпаку трубками, уплотнениями высокого давления и последовательно расположенными за ними вакуумными уплотнениями. Теплоизоляционный колпак печи выполнен со смотровыми окнами, в которых герметично закреплены линзы соосно смотровым окнам смонтированной на тележке пробки. Уплотнения высокого давления и вакуумные уплотнения размещены в местах сочленения корпуса с пробкой, затвора с пробкой, токоподводов и линз со смонтированной на тележке пробкой, а газоподводящие трубки, размещенные возле линз теплоизоляционного колпака, выполнены с выходами, направленными в сторону линз с целью создания между ними и нагревателем газовой завесы для охлаждения и очистки поверхности линз от продуктов выгорания.The technical result is achieved due to the fact that the furnace is equipped with pipes leading to the heat-insulating cap, high-pressure seals and vacuum seals sequentially located behind them. The heat-insulating hood of the furnace is made with viewing windows, in which the lenses are hermetically mounted coaxially with the viewing windows of the tube mounted on the trolley. High pressure seals and vacuum seals are placed at the junction of the housing with the stopper, the shutter with the stopper, current leads and lenses with a stopper mounted on the truck, and gas supply tubes located near the lenses of the heat-insulating cap are made with outlets directed towards the lenses in order to create between them and a gas curtain heater for cooling and cleaning the surface of the lens from burnout products.
Устройство вакуумно-компрессионной печи представлено на фиг. 1.The vacuum compression furnace device is shown in FIG. one.
Вакуумно-компрессионная печь состоит из водоохлаждаемого корпуса, состоящего из контейнера 1, пробок 2 и 3, прикрепляемых к контейнеру с помощью байонетных затворов 4 и 5. На пробке 3 смонтирован затвор 6 с приводом для отделения рабочей зоны печи от вакуумной системы перед подачей в контейнер газа. Пробка 2 установлена на тележке 7 с направляющими колесами (на эскизе не показаны) для перемещения пробки в горизонтальном направлении. На пробке 2 закреплен механизм подачи изделий в рабочую зону, состоящий из стола 8 с опорным блоком 9, на который устанавливают изделия 10. Кроме того, к пробке 2 прикреплен теплоизоляционный колпак 11, установленный на направляющих 12, жестко соединенных с пробкой 2; и нагреватель 13, токоподводы к которому проходят через пробку 2 (на эскизе не показаны). Нагреватель 13 имеет несколько зон нагрева (не менее двух) для равномерного нагрева изделий. Обычно при нагреве изделий для замера температур используют термопары. Однако при высоких температурах они охрупчиваются, нестабильны в работе и часто выходят из строя, поэтому в пробке 2 предусмотрены окна с линзами 14 для наблюдения, замера и регулирования температуры изделий пирометрами. Вакуумно-компрессионная печь оснащена уплотнениями высокого давления 15 и размещенными за ними вакуумными уплотнениями 16, установленными в местах соединения корпуса 1 с пробками 2 и 3, затвора 6 с пробкой 3, токоподводов (на эскизе не показаны) и смотровых линз 14 с подвижной пробкой 2. Уплотнения высокого давления 15 не обеспечивают откачки газа до высокого вакуума, поэтому за ними установлены вакуумные уплотнения 16. При вакуумно-компрессионной обработке теплоизоляционный колпак 11 оснащают герметично установленными в нем линзами 17, предотвращающими конвекцию нагретого газа из рабочей зоны в периферийную зону контейнера. Для предохранения линз 17 от перегрева к участкам линз, обращенных к нагревателю 13, через трубы 18 подводят газ под небольшим избыточным давлением, создавая перед линзами газовую тепловую завесу. Кроме того, подвод газа к линзам позволяет осуществлять продувку в случае их загрязнения в процессе обработки изделия. Для обеспечения стабильности работы затвора 6 перед ним установлен водоохлаждаемый экран 19.The vacuum compression furnace consists of a water-cooled housing, consisting of
Работа вакуумно-компрессионной печи осуществляется следующим образом. В исходном положении пробка 2, установленная на тележке 7 выдвинута из печи в крайнее положение. Колпак 11 снят с направляющих 12. На опорный блок 9 стола 8 опускают обрабатываемые изделия 10. При вакуумно-компрессионной обработке на направляющие 12 устанавливают теплоизоляционный колпак 11 с линзами 17. Колпак центрируется на направляющих штифтами (на эскизе не показаны). Газовые трубки 18 колпака соединяют с газовым подводом пробки 2. Тележку 7 перемещают и пробку 2 вводят в контейнер 1. Для фиксации крышки поворачивают байонетный затвор 4 и прижимают пробку к контейнеру. Газовые вводы закрывают, затвор 6 открывают, сообщая рабочую камеру с вакуумной системой печи. Внутреннюю полость печи вакуумируют. Уплотнения высокого давления 15 не обеспечивают откачки газа до высокого вакуума, поэтому за ними установлены вакуумные уплотнения 16. После достижения требуемого вакуума включают нагрев. Скорость и равномерность нагрева контролируют термопарами и регулирующей аппаратурой. При нагреве свыше 700…800°С контроль и управление нагревом осуществляют пирометрами. После достижения требуемой температуры (до 2200°С) и технологической выдержки закрывают затвор 6 и через газоподвод в пробке 3 осуществляют подачу рабочего газа во внутреннюю полость печи. В качестве рабочего газа могут использоваться инертные газы, азот, смесь инертных газов с водородом и др. В результате нагрева газа в рабочей зоне печи давление газа возрастает, поэтому первоначально закачку газа осуществляют до меньшего давления. После прогрева газа производят подкачку газа до требуемого давления (не свыше 10 МПа). В процессе нагрева и технологической выдержки газ подают через трубы 18, соединенные с газовым вводом пробки 2, в полости между линзами 17 и нагревателем 13 для создания тепловой завесы, обеспечивающей работоспособность и прозрачность линз. Отвод газа осуществляют через отверстие в пробке 3. После завершения технологической выдержки изделия охлаждают либо естественным образом, либо ускоренным образом с помощью подачи холодного газа через подвод пробки 2 и трубы 18, а отвод газа осуществляют через пробку 3. После охлаждения изделий до требуемой температуры газ сбрасывают в баллоны, а затем откачивают. После вакуумирования байонетный затвор 4 поворачивают, осуществляют напуск газа в контейнер, пробку 2 выдвигают из контейнера. Отсоединяют трубы 18 от газоподвода пробки 2, поднимают колпак 11 и извлекают обработанные изделия 10.The operation of the vacuum compression furnace is as follows. In the initial position, the
При вакуумной обработке изделий в печи с вольфрамовым нагревателем в качестве теплоизоляционного колпака используют многослойные экраны, при этом установка линз в экранах не требуется. Вакуумную обработку изделий осуществляют по традиционной общепринятой технологии.When vacuum processing products in a furnace with a tungsten heater, multilayer screens are used as a heat-insulating hood, and lens installation in the screens is not required. Vacuum processing of products is carried out according to traditional conventional technology.
При вакуумной обработке изделий в печи с графитовым нагревателем применяют набивной теплоизоляционный колпак небольшой толщины, подобный колпаку, используемому при вакуумно-компрессионной обработке, но без линз 17.When vacuum processing products in a furnace with a graphite heater, a printed heat-insulating cap of small thickness is used, similar to the cap used in vacuum-compression processing, but without
Предлагаемое изобретение расширяет технологические возможности оборудования (повышает температуру при вакуумной обработке до 2500°С и 2200°С при компрессионной обработке изделий и давлении газа до 10 МПа (100 бар)) и облегчает обслуживание печи за счет того, что печьThe present invention extends the technological capabilities of the equipment (increases the temperature during vacuum processing to 2500 ° C and 2200 ° C during compression processing of products and gas pressure up to 10 MPa (100 bar)) and facilitates furnace maintenance due to the fact that the furnace
- снабжена газоподводящими к колпаку трубками,- equipped with gas-supplying tubes to the cap,
- оборудована уплотнениями высокого давления и последовательно расположенными за ними вакуумными уплотнениями,- equipped with high-pressure seals and vacuum seals sequentially located behind them,
- теплоизоляционный колпак выполнен со смотровыми окнами, в которых герметично закреплены линзы соосно смотровым окнам смонтированной на тележке пробки,- the heat-insulating cap is made with viewing windows, in which the lenses are hermetically mounted coaxially to the viewing windows of the tube mounted on the trolley,
- уплотнения высокого давления и вакуумные уплотнения размещены в местах сочленения корпуса с пробками, затвора с пробкой, токоподводов и линз с установленной на тележке пробкой,- high pressure seals and vacuum seals are located at the junction of the housing with plugs, shutter with plug, current leads and lenses with a plug mounted on the trolley,
- газоподводящие трубки, размещенные возле линз теплоизоляционного колпака, выполнены с выходами, направленными в сторону линз для создания между ними и нагревателем газовой завесы для охлаждения и очистки поверхности линз от продуктов выгорания.- gas supply tubes located near the lenses of the heat-insulating cap are made with exits directed towards the lenses to create a gas curtain between them and the heater for cooling and cleaning the surface of the lenses from burnout products.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015122172/02A RU2597453C1 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Vacuum-compression furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015122172/02A RU2597453C1 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Vacuum-compression furnace |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2597453C1 true RU2597453C1 (en) | 2016-09-10 |
Family
ID=56892941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015122172/02A RU2597453C1 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Vacuum-compression furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2597453C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109764674A (en) * | 2019-01-27 | 2019-05-17 | 天津大学 | High temperature tunnel furnace for powder body material sinter molding |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4610435A (en) * | 1983-12-23 | 1986-09-09 | Ipsen Industries International Gmbh | Industrial furnace for the thermal treatment of metal workpieces |
US5709544A (en) * | 1996-04-16 | 1998-01-20 | Abar Ipsen Industries, Inc. | Dual seal for a vacuum heat treating furnace |
US6910614B2 (en) * | 2002-02-05 | 2005-06-28 | Ipsen International, Inc. | Vacuum compression brazing furnace and method of using same |
RU2358836C1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-06-20 | Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") | Gas state of high pressure |
RU2427448C2 (en) * | 2009-10-08 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") | Gasostatic extruder |
-
2015
- 2015-06-10 RU RU2015122172/02A patent/RU2597453C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4610435A (en) * | 1983-12-23 | 1986-09-09 | Ipsen Industries International Gmbh | Industrial furnace for the thermal treatment of metal workpieces |
US5709544A (en) * | 1996-04-16 | 1998-01-20 | Abar Ipsen Industries, Inc. | Dual seal for a vacuum heat treating furnace |
US6910614B2 (en) * | 2002-02-05 | 2005-06-28 | Ipsen International, Inc. | Vacuum compression brazing furnace and method of using same |
RU2358836C1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-06-20 | Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") | Gas state of high pressure |
RU2427448C2 (en) * | 2009-10-08 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") | Gasostatic extruder |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109764674A (en) * | 2019-01-27 | 2019-05-17 | 天津大学 | High temperature tunnel furnace for powder body material sinter molding |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4760244A (en) | Apparatus for the treatment of semiconductor materials | |
US20200061922A1 (en) | Powder bed fusion apparatus and methods | |
JP3190165B2 (en) | Vertical heat treatment apparatus and heat treatment method | |
JP5348902B2 (en) | Aluminum melting furnace and aluminum casting system | |
US7926548B2 (en) | Method and apparatus for sealing an ingot at initial startup | |
JP2008081781A (en) | Vacuum carburization processing method and vacuum carburization processing apparatus | |
JP2009186157A (en) | Aluminum melting furnace | |
WO2014199538A1 (en) | Vacuum treatment device | |
RU2597453C1 (en) | Vacuum-compression furnace | |
CN113134669B (en) | Heating device in plasma welding box | |
CN114466720A (en) | Reflow soldering system for continuously soldering objects to be soldered | |
JP7112397B2 (en) | Double skin addition manufacturing machine | |
US4235841A (en) | Double chambered high pressure furnace | |
KR20000071397A (en) | Method and device for high-temperature, high-pressure treatment of semiconductor wafer | |
EP2993434B1 (en) | Dual zone furnace | |
TW201944457A (en) | Deposition apparatus and method capable of preventing the production of foreign bodies in a thin film deposition process | |
RU2367689C1 (en) | Method of thermal noncorrosive processing of products from steels and alloys and blast furnace of resistance for its implementation | |
JP2015183907A (en) | Heat treat furnace | |
KR101211551B1 (en) | vacuum processing apparatus and vacuum processing method | |
CN100460529C (en) | Vacuum dual-chamber high temp, quenching furnace | |
RU2600155C1 (en) | Vacuum press | |
JPS5762859A (en) | Method and furnace for aluminum brazing using protective atmosphere | |
JP2006066590A (en) | Vertical heat treatment apparatus and method of rapid heat reduction of its treatment container | |
US9296634B2 (en) | Device for forming glass product | |
CN203724804U (en) | Simple organic semiconductor vacuum purification device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180611 |