Technologia suchej próżni w procesach obróbki cieplnej

Technologia próżniowa stanowi niezbędny element obróbki cieplnej metali.
Przekrój śrubowej pompy próżniowej COBRA NX
Przekrój śrubowej pompy próżniowej COBRA NX

Technologia próżniowa stanowi niezbędny element obróbki cieplnej metali. Firma Vakuum-Härterei Petter GmbH (VHP) z Quickborn w Niemczech poddało ocenie układ, w którym smarowana olejem rotacyjna łopatkowa pompa próżniowa została zastąpiona śrubową pompą próżniową COBRA NX firmy Busch. Pompa ta została zainstalowana jako pompa wstępna 3-stopniowego układu zasilania pieca do obróbki cieplnej. Celem prowadzonej oceny było znalezienie korzystnej alternatywy dla wcześniej używanych generatorów próżni. Po roku testów firma VHP całkowicie przekonała się do technologii suchych śrubowych pomp próżniowych, tak że w przyszłości będzie inwestować wyłącznie w piece ze śrubowymi pompami próżniowymi COBRA NX.

VHP prowadzi zakład hartowania na zamówienie w Quickborn, na północy Niemiec. Firma specjalizuje się w wysokiej jakości obróbce cieplnej w warunkach podciśnienia. Dysponuje łącznie dziewięcioma piecami próżniowymi. Zajmuje się głównie stalami wysokostopowymi, niemniej obróbce cieplnej poddaje także metale nieżelazne. Zasadnicza sfera działalności VHP obejmuje hartowanie, wyżarzanie, lutowanie twarde, lutowanie miękkie oraz odpuszczanie. Klientami VHP są firmy z całych Niemiec należące do branż: spożywczej, medycznej, przesyłowej i obróbki plastycznej. Firma obecnie zatrudnia 20 osób. W ofercie jest obróbka cieplna na zamówienie dla klientów indywidualnych. Do wyboru są rozmaite procesy i parametry umożliwiające uzyskanie powierzchni o pożądanych właściwościach w sposób powtarzalny i udokumentowany.

Fundamentalna rola próżni w procesach obróbki cieplnej polega na zapobieganiu niepożądanym reakcjom między składnikami materiału a tlenem z otoczenia, ponieważ mogłyby mieć niekorzystny wpływ na właściwości powierzchni metalu. Ponadto obniżenie ciśnienia pozwala na bardziej precyzyjną kontrolę procesu. Ciśnienie, temperatura i czas trwania procesu mogą być ustawiane specjalnie do określonych materiałów i regulowane odpowiednio do ich charakterystyk, na przykład krzywej ciśnienia pary nasyconej. Schładzanie metalu po hartowaniu zwykle odbywa się przy użyciu azotu, a w niektórych przypadkach używany jest argon.

VHP posługuje się technologią próżniową od pond 30 lat, a rozległe doświadczenie, jakie firma zyskała w tym dziedzinie, pozwala jej skupić się na złożonych procesach obróbki cieplnej. Dyrektor zarządzający Frank Wallberg wyraża pogląd: „Im bardziej ambitne wymagania stawiają klienci, tym bardziej jesteśmy szczęśliwi".

Do zasilania wszystkich pieców firma VHP tradycyjnie używała olejowych rotacyjnych łopatkowych pomp próżniowych. Tego rodzaju pompy próżniowe działają jako pompy wstępne układów trójstopniowych obejmujących wspomagające oraz olejowe dyfuzyjne pompy próżniowe. Takie zestawienie pomp próżniowych może osiągnąć ciśnienia końcowe rzędu 1 x 10-5 mbar w komorze procesowej pieca. Jeśli proces tego wymaga, ciśnienie może zostać podniesione przez wprowadzenie kontrolowanej ilości azotu.

Pierwotnie zainstalowane olejowe rotacyjne łopatkowe pompy próżniowe wymagały konserwacji na dużą skalę: co sześć miesięcy należało wymieniać olej i wszystkie filtry, co przekładało się na wyższe wydatki na obsługę serwisową, oleje, filtry oraz wywóz zużytych elementów.

Rok temu jedną z rotacyjnych łopatkowych pomp próżniowych wymieniona na śrubową pompę próżniową COBRA NX. Ta sprężająca na sucho pompa próżniowa jest nową konstrukcją firmy Busch. Została opracowana specjalnie na potrzeby obróbki cieplnej. W komorze sprężania nie ma płynów, przez co nie jest możliwe, aby pompowane medium weszło w kontakt z olejem lub innymi płynami roboczymi. Taką pracę uzyskano dzięki dwóm profilom śrubowym obracającym się przeciwbieżnie w komorze sprężania bez wzajemnego kontaktu oraz bez kontaktu z obudową. Ta prosta konstrukcja sprawia, że COBRA NX jest wytrzymałą i ekonomiczną pompą wstępną do instalacji próżniowych.



 

Śrubowa pompa próżniowa COBRA NX jako pompa wstępna trójstopniowego układu próżniowego. Wspomagająca pompa próżniowa jest zamontowana bezpośrednio do pompy COBRA NX za pomocą złącza kołnierzowego

COBRA NX pracowała przez rok w trójzmianowym systemie pracy. Jak podkreślili dyrektorzy VHP, Frank Wallberg i Bernd Raabe, w okresie tym nie przeprowadzono żadnych prac serwisowych. Zaobserwowano też inne korzyści: zużycie energii nie zmieniło się w stosunku do starej pompy próżniowej, natomiast znaczący wzrost prędkości pompowania umożliwił szybszą realizację procesów obróbki cieplnej. Miłą niespodzianką było także niskie natężenie hałasu emitowanego przez testowany egzemplarz pompy COBRA NX. Obaj dyrektorzy VHP zgodnie stwierdzili, że COBRA NX jest idealną pompą wstępną z punktu widzenia ich przyszłych wymagań, a przy zamawianiu nowych pieców będą domagać się modeli wyposażonych w śrubowe pompy próżniowe COBRA NX.


Kategorie
Chcesz uzyskać więcej informacji?
Skontaktuj się z nami bezpośrednio (Busch Polska):
+48 (0)54 231 54 00 Skontaktuj się z nami