Bei Vakuum-Wärmebehandlungssystemen gibt es eine Vielzahl von Methoden, die zur Kühlung des Ofens und der Arbeitslast eingesetzt werden können. Diese Kühlmethoden werden häufig von der Art, der Geometrie und den genauen Spezifikationen der Teile sowie von den Kühlanforderungen des Endbenutzers bestimmt.
Was ist Vakuumkühlung?
Bei dieser Methode, die als die langsamste Methode der Abkühlung gilt, wird dem Ofen Wärme entzogen, während die Vakuumventile geöffnet bleiben. Der Ofen kühlt dann ohne Füllgas oder Umwälzgebläse ab. Auch bei dieser Methode wird das spezifische Wärmeverlustpotenzial der heißen Zone zur Kühlung genutzt.
Wenn ein leerer Ofen mit dieser Methode von 1.315 °C (2.400 °F) vakuumgekühlt würde, würde es etwa 14 Stunden dauern, bis er die Umgebungstemperatur erreicht.
Was bedeutet Partialdruckkühlung?
Diese Methode ähnelt der Vakuumkühlung, verwendet jedoch eine geringe Menge an Inertgas im Mikronbereich, um die Isolationseigenschaften der heißen Zone aufzuheben, was eine etwas schnellere Abkühlungsrate als die Vakuumkühlung allein ermöglicht.
Würde man mit dieser Methode einen leeren Ofen von 1.400 °F (1.315 °C) auf 1.000-2.000 Mikrometer Partialdruck abkühlen, würde es etwa 11 Stunden dauern, bis er die Umgebungstemperatur erreicht.
Was ist statische Kühlung?
Bei dieser Methode schließen sich die Vakuumventile und der Ofen wird mit Inertgas bis zu einem vorher festgelegten Druck gefüllt, der je nach Auslegung des Ofens von -5 Zoll Quecksilber (inHg) bis zu 16 bar reicht. Das Füllventil öffnet und schließt sich, um das gewünschte Druckniveau im Ofen während des Kühlzyklus aufrechtzuerhalten. Bei dieser Art der Kühlung wird kein Umwälzgebläse verwendet, aber durch die erhöhte Anwesenheit von Inertgas werden die Isolationseigenschaften der heißen Zone aufgehoben, was die Abkühlungsrate durch konvektiven Wärmeverlust erheblich erhöht.
Wenn ein leerer Ofen mit dieser Methode von 1.315 °C (2.400 °F) statisch abgekühlt würde, würde es etwa 6 Stunden dauern, bis er die Umgebungstemperatur erreicht.
Was ist Zwangskühlung (Lüfter)?
Dies ist die schnellste Methode der Abkühlung. Sie beginnt mit dem Schließen der Vakuumventile und dem Auffüllen des Ofens mit Inertgas bis zu einem bestimmten Wert (negativ oder positiv). Sobald der Ofen -5 inHg erreicht hat (und der Druck weiter ansteigt, bis der spezifische Sollwert erreicht ist), schaltet sich das Umluftgebläse ein, um die Arbeitslast und den Ofen zu kühlen, indem das heiße Gas über einen wassergekühlten Wärmetauscher geleitet wird. Wie bei der statischen Kühlung öffnet und schließt sich das Rückschlagventil, um das gewünschte Druckniveau im Ofen während des Kühlzyklus aufrechtzuerhalten.
Wenn ein leerer Ofen mit dieser Methode von 1.315 °C (2.400 °F) zwangsgekühlt würde, würde es etwa 2 Stunden dauern, bis er die Umgebungstemperatur erreicht.
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