Hőkezelő berendezések áttekintése, a berendezések főbb egységei

MECHANIKAI TECHNOLÓGÁK Hőkezelési berendezések áttekintése

Mechanikai Technológiai Tanszék 1

Hőkezelő berendezések áttekintése, a berendezések főbb egységei

Hőkezelés és Hegesztés II.



Hőkezelés

Melegítés + hőntartás + hűtés

T, oC

t, h vagymin

Hűtőközeg

tm tt th

Kemence



Hőkezelő üzemek berendezései

• Anyagmozgató

• Tisztító

• Egyengető

• Hűtő berendezések

• legfontosabb berendezések: kemencékkemencék



Hőkezelő üzemek berendezéseinek osztályozása

• Hőenergia forrása– Gáz v. cseppfolyós tüzelőanyag, fűtésmódja

• Közvetlen (direkt) égéstermék érintkezik a darab felületével• Közvetett (indirekt) ~ nem érintkezik a darab fel.-vel (tokos, sugárcsöves,

sugárzóelemes

– Villamos energia• Villamos ellenálláson hőfejlesztés• indukciós melegítés

– Közvetett (ellenállást hevítünk és hőátadás van)

– Közvetlen (magát a darabot ellenállásként hevítjük)

- Plazma és sugártechnológiák

• A kemence üzemmódja– Szakaszos– Folyamatos



indirekt

Villamos ellenállás hőfejl. indukciós melegítés

direkt



Szakaszos működés

• Mozdulatlan kemencefenék

• Kihúzható kemencefenék

• Mozgó kemencetest



Folyamatos kemencék

• Mozdulatlan

• A munkadarab mozgást végez

• Mozgó kemencetest



Leggyakoribb gépipari kemencetípusok

• Kamráskemencék

• Vákuumkemencék

• Aknáskemencék

• Tégelykemencék

• Fluidfürdős kemencék



KamráskemenceSzakaszos műk.

Fűtés: olaj, gáz, vill.

Ajtónál nyitás:

kézi, pneum., hidr.,

Elektro mechanikus

Berakás: kézi, daru.

Elhely.: állvány(kis), padló

Hátrány: Nem egyenletes a hőeloszlás, Jelentős hőveszteségek

Előny: Legáltalánosabb

Korszerű vált.: Többcélú kamrás kemence



Kamráskemence



Többcélú kamrás kemence (előkamrás)

Kis közepes üzemek haszn.

Félautom. Hőkez. re alkalmas

Darabok rostélyra kerülnek

Ajtóban lángfüggöny az

oxigén kint tartásához

Hőkez teret SiC tok

(egyenletes hőeloszláshoz, gázáramlás)

A kemenceatmoszféra állítható (cementálás, nitridáláshoz)

Előkamrában alul hűtőkád (olaj, só)edzéshez, v. fent védőgázzal hűthető

Mindkettőhöz keringtető kell egyenletes hőhöz

Ilyen kemencét kiegészítő berendezéssel együtt telepítenek. (adagoló asztal, zsírtalanító berendezés, előkészítő asztal, stb.



Többcélú kamráskemence



Többcélú kamráskemence telepítési elrendezései



Vákuumkemence

KörnyezetkímélőKettős fal, vízzel hűtött köpenyVillamos fűtést alkalmaznakAlk. Hőm 1320 °C ig gazdaságos

Hűtéshez TISZTA gáz: Ar, N2,He,H2

Fontos eleme: szivattyúHideg- melegmegmunkáló acélok

kis deformációval hőkezelhetőek• Jó Felületminőség• Jó reprodukálhatóság• Költséghatékonyság• Van cementálásra is alkalmas



Aknás kemenceSzakasos működésű, nem automatizálható!

többféle fűtőrendszer

Daruval Tengelyek, rudak, csövek

Függőleges, deformáció nélküli hőkezelése

Talajba süllyesztett (10 m), kis helyigény,

Kisebb energia veszteség

Kis/közép üzem: Aknás retortás kemence

Retorta:hőálló acélból, fedéllel légmentesen

zárható tartály, így védő vagy aktív gázas

hőkez-re alk. Pl: cementálás

Berendezéshez 2 aknás hűtőgödör is tartozik,

Egyik aknába átrakható a retorta, míg lehűl

Másikba előkészül a köv. retorta

Hosszú alkatrészek tartókeresztre függesztve kerülnek be.

Darabok közötti gázáramlás, egyenletes melegedés fontos, úgy helyezzük el!!


Aknáskemencék



Tégelykemencék• Sófürdőben való hőkez.-hez használják

• Tégely: tűzálló anyag v. acél

• Fűtés: gáz, olaj, vill., közvetlen rajta átfolyó árammal

• Kis hőm-nél megeresztés, izotermás hűtésre használatosak kád sófürdők. Melegítő, hűtő, keverő berendezéssel látják el.


Külső fűtésű tégelykemenceKád sófürdő szerk-i felépítése


• Keramikus tégelyű elektródos sófürdős kemencék 2 alaptípusa– Bal oldali áram a munkadarabon is átfolyik (túlmelegedést okozhat)– 1350 °C ig használható

• Cián tartalmú fürdőkhöz csak acéltégely lehet, max. 1000 °C ig– Áram elektród és tégely fala közt folyik

• Sófürdő, mivel szobahőn nem vezet áramot, meg kell olvasztani!– Mivel ez sok idő, így folyamatos üzemre használják– Erre Csőfűtőtest, vagy segédelektródok

• Áramellátás 8-25 V szabályozható transzformátor 30-180 kW

• Előnyük a levegő kizárásával gyors, egyenletes melegítés

• Főleg szerszámra haszn.

• Ötvöző hőkez. is végezhető.

• Balesetveszélyes, környezetszennyező!!!

• Kiváltása: fluidfürdős kemencék



Fluidfürdős kemencék• Finom eloszlású részecskéket ( Al2O3) áramló gázzal lebegtetik

• Hőátadása mint a folyadék

• Hőbevezetés fluidizált ágyba: vill., gáz

• Az égőgáz és a levegő (1) helyen áramlik be

• Közel sztöchiometrikus gáz-lev.

keveréket alkalmaznak

• Gázkeverék égése ágyon belül,

az ágy az égőgáz által örvénylik

• A darabok (2) az ágyba (3) meríthetők

• Melegítésre, hűtésre alkalmas– Technológiai sorokat építenek fel belőle

• Jó minőségű, hatékonyságú ötvözésre

is jó (nitridálás, cementálás)


Közvetlen gázas


Hűtő berendezések


Olajhűtő rendszer vázlata

• Folyamatos üzem

• Nagy méret

• Olaj,h. ne melegedjen

túl cirkuláltatják

vízrendszerű hűtőn át


• Kisméretű vízhűtő tartály– A hűtővizet perforált csövön bevezetett friss vízzel pótolja és hűti

– Túlfolyó vezeti el a plusz vizet

• Edzőgépet használnak – Elhúzódásra hajlamos, minimális deformációval edzendő darabok hűtéséhez pl:

fogaskerék edzésére

– Hűtés során hidr. Dugattyú nyomja a darabot bordás szorítópofák közé Edzést nagy nyomású és mennyiségű olaj végzi.



Hőkezelő aggregátorok• Sorozatgyártás

– Gazdaságosság, egyenletes minőség automatizált, folyamatos üzemmel érhető el

– Pl: nemesítő aggregátor

• Darabok edzőkemencén (2) áthaladnak, olajkádba (4) esnek, szállítószalag (5) viszi megeresztőkemencéhez (6)



Hőkezelő üzem elrendezési vázlata


Documents

Hőkezelő berendezések áttekintése, a berendezések főbb egységei