Remont komory grzejnej pieca próżniowego

Kiedy mówimy o komorze grzejnej pieca próżniowego, posługujemy się pewnym uproszczeniem. Zazwyczaj bowiem mamy na myśli:
    • obudowę komory grzejnej razem z jej izolacją,
    • podpory elementów grzejnych wraz z elementami grzejnymi,
    • luki komory grzejnej pracujące w fazie chłodzenia,
    • dysze gazów procesowych,
    • podpory wsadu wraz z izolatorami.

Powiązane firmy

Zacznijmy od samej obudowy. Istnieją dwie podstawowe konstrukcje: o przekroju okrągłym, pracujące w pozycji poziomej i pionowej, oraz kształcie prostopadłościennym.

Kolejnym elementem jest izolacja. Tu wchodzimy na pole minowe, ponieważ nie ma jednego poprawnego rozwiązania. W zależności od kształtu komory, maksymalnej temperatury pracy, wymaganego rozkładu temperatury, oczekiwanej czystości tlenowej mogą to być różne rozwiązania zbudowane z wykorzystaniem izolacji grafitowej miękkiej i/lub twardej, w tym z folią grafitową, lub rozwiązania oparte o ekrany z blachy nierdzewnej i molibdenowej. Spotykane są również kombinacje mieszane, łączące izolację metalową z ceramiczną.

Izolacja pełni rolę nie tylko bariery termicznej, wpływającej na straty ciepła przez obudowę, a co za tym idzie również ekonomikę procesu, ale również na rozkład temperatury. Dobrany materiał oraz sposób montażu będzie ponadto odgrywał znaczącą rolę w szybkości odpompowania całego pieca. Inaczej mówiąc – odgazowania oraz, przynajmniej częściowo, maksymalnej próżni.

Nie mniej możliwości wiąże się z doborem elementów grzejnych. Mamy do wyboru elementy grafitowe rurowe, płaskie, proste lub gięte oraz elementy grzejne molibdenowe. Skojarzone w systemie trójfazowym gwiazdy lub trójkąta, czasem w systemach jednofazowych, połączone w całość muszą charakteryzować się odpowiednią rezystancją, która jest dodatkowo jednorodna na całej długości takiego zestawu. Niepoprawne wykonanie może prowadzić do niejednorodnego promieniowa cieplnego, co w konsekwencji może uniemożliwić uzyskanie prawidłowego rozkładu temperatury. Trzeba również pamiętać, że rezystancja całego układu zmienia się w funkcji temperatury. System musi więc odpowiadać pierwotnie zaprojektowanym parametrom transformatora mocy doprowadzającego energię do elementów grzejnych. Miejsca łączeń narażone są na drgania i poluzowania, co zwiększa lokalnie rezystancję i może skutkować nadmiernym przegrzaniem i uszkodzeniem.

W zależności od producenta pieca, kształt luków oraz sposób ich działania może być odmiennie różny, wiele rozwiązań jest objętych znakami patentowymi. Tu należy się wykazać precyzyjnym odwzorowaniem, luki bowiem są jednym z kluczowych elementów systemu chłodzenia i w krytyczny sposób mogą wpływać na uzyskiwane wyniki hartowania.

Jeśli piec został wyposażony w opcje pracy z gazami technologicznymi, na przykład w procesach nawęglania czy azotowania, dochodzą nam elementy wewnętrznej instalacji gazowej, która również musi być odpowiednio zainstalowana na obudowie komory i przepuszczona przez izolację do jej wnętrza.

Najmniej problemów wiąże się z przygotowaniem nowych podpór, choć i tu można popełnić błędy przez nieodpowiednie dobranie samych materiałów, ich wymiarów oraz konstrukcji izolacji między podporami a tacą/koszem wsadowym.

Kombinacje wielu czynników związanych z komorą grzejną wpływają na parametry pracy całego pieca:
    • Czas pompowania, odgazowanie – rodzaj użytych materiałów izolacyjnych oraz sposób montażu (oraz oczywiście cały system pompowy, o którym nie wspominamy w tym materiale);
    • Równomierność rozkładu temperatury – projekt komory grzejnej, rodzaj zastosowanych materiałów izolacyjnych, rodzaj i metoda montażu elementów grzejnych, jakość wykonania;
    • Szybkość chłodzenia – poprawność odwzorowania lub nowy projekt, jakość wykonania luków (oraz oczywiście cały system chłodzenia z dmuchawą i wymiennikiem, o którym nie wspominamy w tym materiale);
    • Straty ciepła – odwzorowanie oryginalnego projektu, rodzaj użytych materiałów izolacyjnych oraz sposób ich montażu.

Patrząc z góry na te zależności, raczej nie należy traktować remontu komory grzejnej w kategoriach zagadnień łatwych. Wielu producentów urządzeń do obróbki cieplnej skupia się włącznie na remontach komór własnej produkcji. Jest to związane przede wszystkim z dostępem do dokumentacji i bardzo często materiałów.

Seco/Warwick jako jedna z nielicznych firm podejmuje się z powodzeniem remontów komór dowolnych producentów. Tylko w roku 2020 przeprowadziła ponad 20 takich usług, przywracając do życia piece nie tylko swojej produkcji, ale również 7 innych światowych producentów. Co istotne, klienci są na tyle zadowoleni z wykonanych prac, że już w tej chwili składają zapytania na kolejne remonty i modernizacje. Wynika to po części z faktu, że Seco/Warwick zawsze stawiało sobie wysoko poprzeczkę, jest jedną z niewielu firm podejmujących się rzeczywiście najtrudniejszych tematów, specjalizującą się w produkcji urządzeń na zamówienie, idealnie dopasowanych do skrajnie specyficznych, mocno indywidualnych potrzeb klientów. Takie treści można przeczytać w wielu materiałach marketingowych, ale w przypadku Seco/Warwick jest to wpisane w DNA firmy.

Grupa Seco/Warwick powołała do życia odrębną spółkę Seco/Warwick Services, której statusowym działaniem jest obsługa posprzedażowa klientów, w tym w obszarze remontów pieców próżniowych, a w szczególności komór grzejnych. Służy pomocą techniczną w zakresie analizy stanu, wyceny prac, projektu i remontu. Jeśli istnieje takie zapotrzebowanie, firma może przeanalizować potencjał modernizacji i poprawy wybranych parametrów.

Źródło: Seco/Warwick