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Tratamiento térmico al vacío

Proceso de alteración de las propiedades físicas o químicas de un material mediante su calentamiento a altas temperaturas en un horno al vacío.

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¿Qué es el tratamiento térmico al vacío?

Con el tiempo, cualquier material absorbe el aire al que está expuesto junto con el polvo y el vapor de agua que contiene el aire. El material reacciona químicamente y se producen óxidos, nitruros u otros compuestos no deseados. Estos pueden considerarse impurezas o contaminación.

El calentamiento del material al vacío permite limpiar y proteger el material. Esto es posible porque los contaminantes se evaporarán al calentarse o se descompondrán térmicamente si no hay oxígeno. La suciedad y los contaminantes descompuestos de esta manera pueden eliminarse del horno con la ayuda del vacío.

La ventaja del tratamiento térmico al vacío es que no se necesitan atmósferas gaseosas costosas o inflamables, como el hidrógeno o el argón, para evitar la oxidación del material cuando se calienta.

Proceso de tratamiento térmico al vacío en hornos de vacío

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Un horno de vacío consiste en una cámara sellada donde se lleva a cabo el proceso de tratamiento térmico. La cámara está conectada a un sistema de vacío que elimina el nitrógeno y el oxígeno, evitando la oxidación y la contaminación del material procesado.

Entre los tipos comunes de tratamiento térmico en hornos de vacío se incluyen el recocido, el endurecimiento por precipitación, el templado, la normalización y el alivio de tensiones. Cada proceso se lleva a cabo en varios pasos, dependiendo de los requisitos del material que se está manipulando. Los pasos incluyen calentamiento y remojo a temperaturas específicas y enfriamiento a velocidades exactas. Esto garantiza que se obtengan las propiedades deseadas, así como un acabado brillante y sin contaminación.

El tratamiento térmico al vacío en hornos de vacío garantiza productos uniformes y de alta calidad, perfectos para industrias como la aeroespacial y la automotriz, así como para hospitales e instalaciones sanitarias.

TECNOLOGÍA DE VACÍO DE BUSCH EN EL TRATAMIENTO TÉRMICO

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Busch ofrece bombas de vacío individuales para su uso en el tratamiento térmico al vacío, así como sistemas de vacío completos que incluyen tuberías y control. Los sistemas de vacío para el tratamiento térmico suelen estar formados por tres elementos: una bomba primaria, una booster de vacío y, por último, una bomba de vacío difusora diseñada para niveles de alto vacío.
Nuestras soluciones

Más información sobre el tratamiento térmico al vacío

¿Cómo funcionan los tratamientos térmicos al vacío?

El tratamiento térmico al vacío consiste en procesar térmicamente materiales al vacío. Evitar la contaminación o mejorar las propiedades físicas, químicas o metalúrgicas del material que se está tratando con calor.

¿Qué son los hornos de vacío?

Los hornos de vacío son hornos especiales que se utilizan para procesos de calentamiento a altas temperaturas en un entorno libre de aire u otros gases.

¿Dónde se puede utilizar el tratamiento térmico al vacío?

El vacío se utiliza dentro de la cámara de vacío sellada en la que tiene lugar el calentamiento. Se utiliza un sistema de vacío totalmente automatizado para generar el vacío necesario. Un sistema de control permite la monitorización y el ajuste del nivel de vacío para adaptarlo perfectamente al ciclo de calentamiento y la aplicación correspondientes. Por ejemplo, algunos materiales requerirán desgasificación una vez que alcancen determinadas temperaturas, por lo que el sistema de control calentará y mantendrá el producto a estas temperaturas durante un periodo de tiempo definido para permitir que el gas evolucione. El dimensionamiento y el diseño de la bomba de vacío son fundamentales para garantizar que la bomba pueda gestionar la carga de gas tanto del producto como del horno.

¿Cuáles son los beneficios del tratamiento térmico al vacío?

El entorno limpio que prevalece bajo vacío es perfecto para muchos procesos metalúrgicos, como la soldadura fuerte, la unión por difusión, la sinterización y el endurecimiento. Varios materiales avanzados y complejos, como el titanio, el Inconel, así como aceros inoxidables de alta calidad y sus aleaciones, se procesan al vacío. Esto permite crear un producto con un acabado claro y sin óxido.

¿Cuáles son las mejores bombas de vacío para el tratamiento térmico?

Los hornos de tratamiento térmico al vacío suelen requerir un sistema compuesto por tres tipos de bombas de vacío: las bombas de vacío más utilizadas para la primera etapa son las bombas de vacío de tornillo en seco. A continuación, se utilizan boosters de vacío para alcanzar una presión de funcionamiento inferior. Finalmente, se consigue un alto vacío utilizando una bomba de vacío difusora.

¿Cómo funcionan los sistemas de tratamiento térmico en hornos de vacío?

  • Un sistema de horno de vacío suele estar formado por los siguientes componentes centrales:
  • Una cámara de vacío utilizada para mantener el entorno de vacío.
  • Una zona caliente que es un calentador de resistencia aislada que se utiliza para calentar materiales a 1200 °C para la mayoría de las aplicaciones y a más de 2000 °C para algunos procesos especializados. El calentador de resistencia se compone de una serie de elementos de calefacción fabricados con materiales a altas temperaturas, como Inconel, grafito, molibdeno o tungsteno, en función de la temperatura de proceso y la aplicación. Se calientan mediante la resistencia a la corriente eléctrica. Para evitar pérdidas térmicas dentro de la zona caliente, se utiliza una barrera de aislamiento térmico adecuada tanto para entornos de vacío como de alta temperatura.
  • Un sistema de vacío suministra el vacío necesario. Se compone principalmente de una bomba primaria, una booster de vacío y una bomba de vacío difusora.
  • Un sistema de enfriamiento rápido de gas utilizado para enfriar el producto rápidamente al final del ciclo, mejorando así las propiedades del material o los tiempos del ciclo. El producto también puede enfriarse mediante la construcción de la cámara de vacío descrita anteriormente como depósito a presión. Para enfriarlo, este depósito se llena con gas a alta presión al final del proceso.
  • Un sistema de control basado en Controladores Lógicos Programables (PLC) y Control de Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA).
  • Un sistema de refrigeración por agua que permite mantener el horno frío durante el funcionamiento.

¿Cuáles son los puntos clave que se deben tener en cuenta a la hora de adquirir un sistema de vacío para el tratamiento térmico?

No hay una solución que sirva para todos a la hora de comprar un sistema de tratamiento térmico al vacío. Es necesario tener en cuenta los siguientes parámetros para conseguir la solución más eficiente.

  • potencia de calentamiento
  • temperatura de funcionamiento
  • compatibilidad de procesos y materiales
  • uniformidad de temperatura
  • pureza del gas y punto de rocío
  • velocidad de refrigeración del gas
  • clasificación del horno (para aplicaciones aeronáuticas)
  • tiempo de evacuación y nivel de vacío
  • funciones de seguridad
  • sujeción de carga y carga
  • disposición y ergonomía de la planta

¿Qué bombas de vacío de Busch son especialmente adecuadas para los procesos de tratamiento térmico?

La elección de la bomba de vacío depende de los requisitos de cada proceso. Los productos más adecuados son las bombas de vacío de tornillo de funcionamiento en seco COBRA, las bombas de vacío de paletas rotativas lubricadas con aceite R5 y las bombas de vacío difusoras RANGU, así como los boosters de vacío PANDA/PUMA.

¿Cuáles son algunos ejemplos de uso de la tecnología de vacío de Busch en aplicaciones de tratamiento térmico?

Las bombas de vacío de Busch se utilizan de forma estándar en muchos procesos térmicos. Desde la soldadura al vacío de alto rendimiento de componentes de aeromotores hasta la infiltración química de vapor de los frenos de fibra de carbono para aplicaciones aeronáuticas y automovilísticas, Busch ofrece una amplia variedad de sistemas de vacío adaptados a cada aplicación específica.

¿Cómo funcionan los tratamientos térmicos al vacío?

El tratamiento térmico al vacío consiste en procesar térmicamente materiales al vacío. Evitar la contaminación o mejorar las propiedades físicas, químicas o metalúrgicas del material que se está tratando con calor.

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