Spec. atmoszféra / vákuum
A standard GLO, LHT, HTK, HBO, HTBL és V-L kamrás vákuumkemencék már alapkiépítésben tartalmaznak komplett inert gázszabályozó rendszert. A kemence méretétől és max. hőmérsékletétől függően áramlászabályozókkal felszerelt félautomata vagy tömegáramszabályozókkal ellátott, teljesen automa érintőképernyős PLC hőmérsékletszabályozók szerezhetők be.
Mindegyik kamrás vákuumkemence alapkiépítése tartalmaz egy inert gázszabályozót. További gázszabályozók opcióként beszerezhetők.
Mindegyik kamrás vákuumkemence felszerelhető opcionális vákuumszivattyúkkal, választható forgó tolózáras, dugattyús, diffúziós és turbomolekuláris vákuumszivattyú. Némely esetben a vákuumszivattyú kötelező a kemence biztonságos használata érdekében.
Mindegyik kamrás vákuumkemence átalakítható H2, CO, CO2, H2S, H2O, CH4 vagy C2H4 biztonságos használatára.
Reaktív gázok használatára szolgáló kamrás vákuumkemencék elvileg teljesen automatizáltak és fel vannak szerelve az alábbiakkal:
Az alább ismertetett négy különböző technologiájú vákuumszivattyúval eltérő mértékű vákuumot lehet előállítani. Végvákuum szintjeiket a PNEUROP szabvány által előírt szabványos ellenőrzési módszererrel lehet meghatározni: a vákuumcsatlakozás le van zárva és a nyomást e zárt csatlakozás mellett mérik. Ha e szivattyúkat egy kemencerendszerhez csatlakoztatják, akkor a végvákuum szintjét és annak elérési idejét számos tényező is befolyásolja, pl. a felhasználó által bevitt anyagok, a tisztaság, a belső felületek deszorpciós sebessége, kemencébe helyezett minta vagy más anyagok gázleadása és a vákuumkemence vagy vákuumszekrény szivárgási sebessége.
A kemence vagy hőszekrény szivárgási sebességét a Carbolite Gero cég állítja be és méri meg. Gondosan választják meg az összes tömítést, hogy a lehető legkisebbek legyenek deszorpciós sebességeik. Megtisztítják összeszerelés előtt a vákuumeszközöket. Ami nem befolyásolható az a felhasználói minták gázleadása, a tisztaság a laboratóriumban vagy a környezeti levegő páratartalma. A Carbolite Gero cég mégis úgy alakítja ki vákuumrendszereit, hogy tiszta, hideg, száraz és üres kemencében a specifikált vákuum mindig elérhető a felhasználó által megadott időn belül. A nagyvákuumú kemencéket mindig még inert gázzal is át kell öblíteni. A kemence nyitott állapotának időtartamát minimumon kell tartani, hogy csökkenjen a szennyezést bejuttató környezeti levegő hatása.
A turbomolekuláris vákuumszivattyú (turbo molecular pump) több nagy sebességű rotor közé helyezett sztatorból áll. A forgási sebesség több mint 90 000 fordulat/perc. Ezeknél a sebességeknél a rotor sebessége a részecskék sebessége tartományában és képes a gázt áthajtani a szivattyún. Elővákuum szivattyúval kombinálva az elérhető végvákuum így a nagyvákuum tartományba esik vagy még annál is jobb. Turbomolekuláris vákuumpumpák a legkényelmesebb és leggyajrabban alkalmazott szivattyúk az ultra-nagyvákuumú alkalmazásokban. Very high atmospheric purity of the A kemencekamra atmoszférájának nagy tisztasága érhető el, mivel ez a szivattyú könnyedén eltávolítja a nehéz, lassú részecskékeket mint amilyenek a szénhidrogének és megtartja nagy sebességeit, mely a könnyű, gyors részecskék leszívásához szükséges.
Az olajdiffúziós vákuumszivattyú (oil diffusion pump) egyetlen mozgó alkatrészt sem tartalmaz. Működési elve a levegő molekuláit az elővákuum szivattyúba juttató olajgőz gyors, lefelé irányuló mozgásán alapul. A szivattyú alján az olaj felmelegszik és elpárololog, hogy újra keletkezzék a művelethez szükséges olajgőz. Az olajgőz felfelé mozog, majd fúvókákon keresztül mozgása újra lefelé irányítódik. Nagyvákuum érhető le így, méghozzá nagyon nagy leszívási sebességgel; bár néhány olajmolekula a kemencekamrában maradhat.
A roots vákuumszivattyú (roots pump) finomvákuumban végzett hőkezelésekhez alkalmas. A szivattyú vákuumkamrájában nincs kenőanyag, két egymással szemben forgó dugattyúból áll. A dugattyúk precíz kialakítása révén csak nagyon vékony rés van a dugattyúk és a vákuumkamra fala között. Elővákuum szivattyú szükséges a roots szivattyú használatához.
A csúszólapátos vákuumszivattyú (rotary vane pump) egy elővákuum szivattyú, a legyakrabban használatos típus. Egy- és kétfokozatú csúszólapát vákuumszivattyú szerezhető be. Ezt a típusú szivattyút használják az atmoszférikus nyomás közvetlen leszívására, a radiális irányban elcsúszó lapát forgási sebessége kb. 1500 fordulat/perc. A szivattyú vákuumkamrája kenését olaj biztosítja. Durvavákuum érhető el kétfokozatú szivattyúval.
Kérésre speciális vákuumrendszerek is kialakíthatók, pl. szivattyúk reaktív gázokhoz, kenésmentes vagy megadott speciális kenésű változatban. Speciális alkalmazásokhoz beszerezhetők membrán-, krio-, ioncsapdás vagy más típusú szivattyúk is.
Parciális nyomás definíció szerint a kemencében adott vákuum melletti adott gázáramlás kialakítását jelenti. Parciális nyomás megvalósításához kötelező a tömegáramszabályozóval és szabályozható gázkimeneti szeleppel ellátott Siemens PLC vezérlő használata.
A felhasználó a PLC révén szabályozhatja a bejövő gáz áramlási sebességét és nyomását. A gázáramot tömegáramszabályozó szabályozza. A kétfokozatú csúszólapátos vákuumszivattyú előtti pneumatikus szelep úgy nyílik és záródik, hogy a kemencében fennmaradjon a kívánt vákuumszint. A vákuum 10 - 1000 mbar közé állítható be. Kérésre más vákuumszivattyú is alkalmazható a parciális nyomás kialakításához, így alacsonyabb vákuumszint is kísérheti a gázáramot. Általában egy- vagy kétfokozatú csúszólapátos vákuumszivattyúkat alkalmaznak gázáram parciális nyomása szabályozásához.
Parciális nyomás kialakítása sematikus rajza automatikus kemencében. A pneumatikus vezérlésű golyósszelep nyílásszögét úgy állítja be a szoftver, hogy a vákuummérőn kijelzett nyomás fennmaradjon a hőkezelés során. Ilyen módon a vákuum nyomásszintjét és a gázáramot egyedileg állíthatja a felhasználó a PLC révén.
Többféle utánégető alakítható ki a legtöbb kemencéhez. Kamrás vákuumkemencék kimenő gázai legbiztonságosabb kezelését a metán vagy propán gáz lánggal működő utánégető jelenti. Ajánlott a kemence és az utánégető közötti gázvezeték melegítése az éghető vagy pirolízis gázok kondenzációjának elkerüléséhez. Ez a kialakítás a kimenő gázrendszer minimális karbantartását igényli, ami kényelmes megoldást jelent a gyártási alkalmazásokban.
Nem gáztömített hőszekrényekben és kemencékben csak korlátozott lehet a módosított atmoszféra alkalmazása. Opcionális gázbevezetés révén a kamra inert gázzal történő átöblítésével nem lehet elérni alacsony oxigénszinteket.
A max. 700°C-os standard HTMA hőszekrényben 50 ppm-re csökkenthető az oxigénszint. A hőszekrény gáztömített, teljesen sima hegesztésű belső kamrát, áramlásmérővel felszerelt két tűszelepet és egyirányú gázkimeneti szelepet tartalmaz.
Max. 1100°C-ig atmoszférikus nyomáson gáztömített Inconel retorták is beszerezhetők a standard CWF és GPC kamrás kemencékhez. Az A105 Inconel retortát kivehető, elölről nyitható, szigetelt ajtó tömíti. A ki- és bemeneti gázcsatlakozások elölről könnyen hozzáférhetők. Akár 30 ppm oxigénszint is elérhető. A retorta és a kemence együtt rendelendő, mivel a kemencét módosítani kell, ha retortával használják.
Az A107 Inconel retortának keskeny, levehető fedele van, a fedél éle a retorta tetején lévő mély vájat homoktömítésébe illeszkedik. Ez a retorta is a standard CWF és GPC kemence opcionális kiegészítője. Az elölrenyúló ki- és bemeneti gázvezetékek a kemenceajtó résén át vezetődnek ki. A retorta és a kemence együtt rendelendő, mivel a kemencét módosítani kell, ha retortával használják.
Szilícium-karbid csempék védik a fűtőelemeket a mintákból felszabaduló gázoktól.
Műszaki változtatás és tévedés joga fenntartva.
