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Tratamento térmico sob vácuo

Um processo de alteração das propriedades físicas ou químicas de um material, aquecendo-o a altas temperaturas em um forno sob vácuo.

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O que é o tratamento térmico sob vácuo?

Com o tempo, qualquer material absorve o ar ao qual é exposto, juntamente com a poeira e o vapor de água que o ar contém. O material reage quimicamente, e óxidos, nitretos ou outros compostos indesejáveis são produzidos. Eles podem ser considerados impurezas ou contaminação.

O aquecimento do material sob vácuo permite limpá-lo e protegê-lo. Isso é possível, pois os contaminantes se vaporizam quando aquecidos ou se decompõem termicamente na ausência de oxigênio. As impurezas e contaminantes desassociados podem ser removidos da fornalha com a ajuda do vácuo.

A vantagem do tratamento térmico sob vácuo é que não são necessárias atmosferas de gases caras ou inflamáveis, como hidrogênio ou argônio, para evitar que o material oxide quando aquecido.

Processo de Tratamento Térmico sob Vácuo em Fornos a Vácuo

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Um forno a vácuo consiste em uma câmara selada onde ocorre o processo de tratamento térmico. A câmara é conectada a um sistema de vácuo que remove nitrogênio e oxigênio, evitando a oxidação e a contaminação do material processado.

Os tipos comuns de tratamento térmico em fornos a vácuo incluem recozimento, endurecimento por precipitação, têmpera, normalização e alívio de tensões. Cada processo é realizado em várias etapas, dependendo dos requisitos do material sendo manuseado. As etapas incluem aquecimento e imersão a temperaturas específicas e resfriamento a taxas exatas. Isso garante que as propriedades desejadas, bem como um acabamento brilhante e livre de contaminação, sejam alcançados.

O tratamento térmico sob vácuo em fornos a vácuo assegura produtos consistentes e de alta qualidade, ideais para indústrias aeroespaciais e automotivas, bem como hospitais e instalações de saúde.

TECNOLOGIA DE VÁCUO BUSCH NO TRATAMENTO TÉRMICO

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Para uso no tratamento térmico sob vácuo, a Busch oferece bombas de vácuo individuais, bem como um sistema de vácuo completo, incluindo tubulação e controle. O sistema de vácuo para tratamento térmico geralmente consiste em três elementos: uma bomba de apoio, um acelerador de vácuo e, por fim, uma bomba de vácuo de difusão projetada para níveis de alto vácuo.
Nossas soluções

Saiba mais sobre o tratamento térmico sob vácuo

Como funciona o tratamento térmico sob vácuo?

O tratamento térmico sob vácuo é o processo de processamento térmico de materiais sob vácuo. Para evitar a contaminação ou aprimorar as propriedades físicas, químicas ou metalúrgicas do material que está sendo tratado termicamente.

O que são fornos a vácuo?

Fornos a vácuo são tipos especializados de fornos que são usados para o processo de aquecimento de alta temperatura em um ambiente que é livre de ar ou outros gases.

Onde o tratamento térmico sob vácuo pode ser usado?

O vácuo é usado dentro da câmara de vácuo selada na qual o aquecimento ocorre. Um sistema de vácuo totalmente automatizado é usado para gerar o vácuo necessário. Um sistema de controle permite monitorar e ajustar o nível de vácuo para se adequar perfeitamente ao respectivo ciclo de aquecimento e aplicação. Por exemplo, alguns materiais exigirão a desgaseificação assim que atingirem determinadas temperaturas, portanto, o sistema de controle aquecerá e manterá o produto nestas temperaturas por um período de tempo definido para que a evolução do gás ocorra. O dimensionamento e o design da bomba de vácuo são fundamentais para garantir que a bomba possa lidar com a carga de gás tanto do produto quanto do forno.

Quais são as vantagens do tratamento térmico sob vácuo?

O ambiente limpo que prevalece sob vácuo é ideal para muitos processos metalúrgicos, como brasagem, ligação por difusão, sinterização e endurecimento. Vários materiais avançados e complexos, como titânio, inconel, bem como aço inoxidável de alta qualidade e suas ligas, são processados sob vácuo. Isso permite criar um produto com um acabamento brilhante e sem óxidos.

Qual é a melhor bomba de vácuo para tratamento térmico?

Os fornos de tratamento térmico a vácuo geralmente exigem um sistema composto por três tipos de bomba de vácuo: as bombas de vácuo mais usadas para o primeiro estágio são as bombas de vácuo de parafuso a seco. Então, aceleradores de vácuo são usados para alcançar uma pressão de operação mais baixa. O alto vácuo é finalmente atingido usando uma bomba de vácuo difusora.

Como funcionam os sistemas de tratamento térmico de fornos a vácuo?

  • Um sistema de forno a vácuo é geralmente composto pelos seguintes componentes principais:
  • Uma câmara de vácuo usada para manter o ambiente de vácuo.
  • Uma zona quente, que é um aquecedor de resistência isolado usado para aquecer materiais a 1.200 °C para a maioria das aplicações e a mais de 2.000 °C para alguns processos especializados. O aquecedor de resistência isolado consiste em uma série de elementos de aquecimento feitos de materiais de alta temperatura, como Inconel, grafite, molibdênio ou tungstênio, dependendo da temperatura do processo e da aplicação. Os elementos aquecem por meio da resistência à corrente elétrica. Para evitar perdas de calor dentro da zona quente, é usada uma barreira de isolamento térmico adequada para ambientes de vácuo e de alta temperatura.
  • Um sistema de vácuo fornece o vácuo necessário. Ele consiste principalmente em uma bomba de apoio, um acelerador de vácuo e uma bomba de vácuo difusora.
  • Um sistema de resfriamento por imersão de gás usado para resfriar o produto rapidamente ao final do ciclo, melhorando assim as propriedades do material ou os tempos de ciclo. O produto também pode ser resfriado mediante a construção da câmara de vácuo descrita acima como vaso de pressão. Para fins de resfriamento, este vaso é preenchido com gás de alta pressão no final do ciclo.
  • Um sistema de controle digital baseado em Controladores Lógicos Programáveis (CLP) e Controle de Supervisão e Aquisição de Dados (SCADA).
  • Um sistema de resfriamento de água que permite manter o forno resfriado durante a operação.

Quais são os principais pontos a considerar ao comprar um sistema de vácuo para tratamento térmico?

Quando se trata de adquirir um sistema de tratamento térmico sob vácuo, não existe uma solução "universal". Os seguintes parâmetros devem ser considerados, a fim de encontrar a solução mais eficiente:

  • Potência térmica
  • Temperatura de operação
  • Compatibilidade de processo e material
  • Uniformidade da temperatura
  • Pureza do gás e ponto de condensação
  • Velocidade de refrigeração a gás
  • Classificação de fornos (para aplicações aeroespaciais)
  • Tempo de bombeamento e nível de vácuo
  • Características de segurança
  • Carga e fixação de carga
  • Layout e ergonomia da planta

Quais bombas de vácuo da Busch são especialmente adequadas para processos de tratamento térmico?

A escolha da bomba de vácuo depende dos respectivos requisitos do processo. Os produtos mais adequados são as bombas de vácuo de parafuso a seco COBRA, as bombas de vácuo de palhetas rotativas lubrificadas a óleo R5 e as bombas de vácuo difusoras RANGU, bem como o acelerador de vácuo PANDA/PUMA.

Quais são alguns exemplos para o uso da tecnologia de vácuo da Busch em aplicações de tratamento térmico?

As bombas de vácuo da Busch são usadas como padrão em muitos processos térmicos. Desde a brasagem a vácuo de alto desempenho de componentes de motores aeronáuticos até a infiltração de vapor químico de freios de fibra de carbono para aplicações aeroespaciais e automotivas, a Busch oferece uma ampla variedade de sistemas de vácuo adaptados para cada aplicação específica.

Como funciona o tratamento térmico sob vácuo?

O tratamento térmico sob vácuo é o processo de processamento térmico de materiais sob vácuo. Para evitar a contaminação ou aprimorar as propriedades físicas, químicas ou metalúrgicas do material que está sendo tratado termicamente.

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