Aangepaste vacuümoven waterkoelarmaturen voor warmtebehandeling op hoge temperatuur

Klant Case Study. Custom Design & Manufacturing voor RTI, Frankrijk
Klant:RTI, Frankrijk
Product:Gepaste vacuümovenmand / warmtebehandelingsinstallatie
Toepassing:Hoogtemperatuurvacuümwarmtebehandeling en waterverdoofing
Maximale oventemperatuur:1200°C
Temperatuur van het water:20°50°C
Maximale ovenbelasting:800 kg
Laadzone:1200 × 800 × 800 mm
Dienst:Ingenieursontwerp + teken + fabricage
Vervaardiger:Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy)

Overzicht van het project
FH® Alloy is in opdracht van RTI, Frankrijk, eenaangepastVacuümovenmand en warmtebehandelingsarmaturesysteemvoor een vacuümoven bij hoge temperatuur met een waterverdoofproces.

In tegenstelling tot een standaard bouw-op-drukproject heeft de opdrachtgever de voornaamste bedrijfsparameters van de oven, de belastinglimieten en de beschikbare laadruimte verstrekt.FH® Alloy was verantwoordelijk voor het ontwerpen van de armaturenstructuur, het opstellen van de productieontwerpen en de productie van de afgewerkte ovengereedschap.

De bedrijfsomstandigheden vormden een ingenieurschallenge: de armaturen moesten worden blootgesteld aan oventemperaturen van1200°C, gevolgd door een snelle waterdoofing bij ongeveer20°50°CTegelijkertijd had de oven een maximaal laadvermogen van800 kgen een beschikbare laadzone van1200 × 800 × 800 mm.

De armaturen moesten daarom hoge temperatuurstabiliteit, draagvermogen en weerstand tegen zware thermische cycli combineren.

Klantvereisten
RTI verstrekte FH® Alloy de belangrijkste oven- en procesparameters die nodig zijn voor de ontwikkeling van armaturen.

Op basis van deze omstandigheden kon de armature niet eenvoudig worden ontworpen op basis van de uiterlijke afmetingen.belastingverdeling en dimensionale stabiliteit.

Ingenieursprobleem: van 1200°C tot waterverdoofing
Een van de belangrijkste overwegingen in dit project was de grote temperatuurverschuiving tussen de warmtebehandeling en de waterdoofing.

De armature mag werken bij temperaturen die 1200°C benaderen voordat het in water wordt gedrukt dat ongeveer 20 ̊50°C koelt.

Deze ernstige thermische cyclus kan een aanzienlijke thermische spanning in de armaturenstructuur veroorzaken.

Het technische ontwerp moest derhalve betrekking hebben op:

• Thermische uitbreiding bij hoge temperatuur
• Thermische samentrekking tijdens snelle afkoeling
• Thermische schok bij waterdoofing
• Structurele vervorming na herhaalde cycli
• Verdeling van de belasting bij hoge temperatuur
• Waterafvoer tijdens het blussen
• Stabiliteit van de bevestiging tijdens het laden, verwarmen, doven en lossen

Deze omstandigheden maken waterverdoofde oveninstallaties aanzienlijk veeleisender dan conventionele ovenmanden die alleen voor verwarming en luchtkoeling worden gebruikt.

Bevestigingsontwerp op basis van de laadzone van de oven
De beschikbare laadruimte van de oven was:

1200 × 800 × 800 mm
FH® Alloy gebruikte deze laadomhulsel als een van de belangrijkste ontwerpbeperkingen bij de ontwikkeling van de armature.

Het engineeringteam moest verschillende factoren in evenwicht brengen:
Maximaal gebruik van de ovenruimte
De kofferstructuur moest het beschikbare volume van de oven efficiënt benutten, met behoud van voldoende vrij ruimte voor het laden, lossen en het bedienen van de oven.

Structuursterkte
De oven kon een maximale lading van 800 kg verrichten.
Het ontwerp van de armaturen vereiste dus voldoende structurele sterkte, waarbij onnodig eigen gewicht werd vermeden, waardoor de beschikbare nuttige lading voor de werkstukken van de klant zou worden verminderd.

Eenvormige belastingverdeling
De dragende structuur is ontworpen om de belasting van het werkstuk zo gelijkmatig mogelijk te verdelen en de lokale spanningsconcentratie bij verhoogde temperaturen te verminderen.

Thermische uitbreidingsmogelijkheid
Bij temperaturen tot 1200°C wordt dimensionale uitbreiding een belangrijke technische overweging.
Het ontwerp moest dus de thermische beweging mogelijk maken in plaats van de structuur overdreven te beperken, waardoor het risico op vervorming tijdens herhaalde thermische behandelingscycli werd verminderd.

Ontwerpoverwegingen voor waterverdoofing
Voor waterblussers zijn extra structurele overwegingen vereist die voor conventionele warmtebehandelingsgereedschappen niet zo cruciaal zijn.

Open structuur
Een geschikt open frame maakt het mogelijk dat het afzuigwater snel de werkstukken en de bevestigingsoppervlakken bereikt.

Snelle afvoer van water
De geometrie dient onnodige gesloten holtes of gebieden te vermijden waar water na het blussen vast kan blijven zitten.

Verminderde concentratie van thermische spanning
De sectieovergangen, verbindingen en ondersteunende onderdelen moeten zorgvuldig worden ontworpen om de lokale spanning bij snelle temperatuurveranderingen tot een minimum te beperken.

Structurele stijfheid
Het bevestigingsapparaat moet voldoende stijfheid behouden tijdens het laden en hanteren en tegelijkertijd thermische uitbreiding en samentrekking kunnen aanvullen.
Het definitieve ontwerp vereist daarom een evenwicht tussen sterkte, gewicht, thermische beweging en afzuigend vermogen.

Van klantparameters tot productie-tekening
Een van de belangrijkste kenmerken van dit project was dat RTI niet alleen een afgewerkte productie tekening voor de vervaardiging van FH® Alloy verstrekte.
In plaats daarvan leverde FH® Alloy een engineering-to-manufacturing dienst.

De werkstroom van het project omvatte:
Ovenparameters → Toepassingsanalyse → Structurele ontwerp → Tekening voorbereiding → Klantbeoordeling → Vervaardiging → Inspectie

1. Onderzoek van de bedrijfsomstandigheden
FH® Alloy heeft de volgende aanbevelingen van de klant beoordeeld:

• Afmetingen van de oven
• Maximale temperatuur van de oven
• Temperatuur van het water
• Maximale belasting
• Laadruimte
• Voorschriften voor warmtebehandelingsprocessen

2Ontwikkeling van structuurconcepten
Op basis van de bedrijfsomstandigheden is de armaturenstructuur ontwikkeld met inachtneming van:

• Laadcapaciteit
• Hoogtemperatuursterkte
• Thermische uitbreiding
• Waterdoofgedrag
• Behandelingsvereisten
• Dimensionele beperkingen

3. Engineering tekening voorbereiding
FH® Alloy heeft de tekeningen van de armaturen opgesteld volgens het voorgestelde bouwontwerp.
De tekeningen vormden de basis voor de beoordeling door de klant en de daaropvolgende productie.

4Vervaardiging
Nadat het ontwerp was afgerond, werden de armaturen gefabriceerd en samengesteld volgens de goedgekeurde tekeningen en technische voorschriften.

5Eindinspectie
Voor de levering werden de belangrijkste aspecten van het eindmateriaal geïnspecteerd, waaronder:

• Algemene afmetingen
• Structurele geometrie
• Verzamelconditie
• Critische verbindingsgebieden
• Oppervlakteconditie
• Overeenstemming met goedgekeurde tekeningen

Waarom het gewicht in een oven van 800 kg belangrijk is
De oven heeft een maximaal geladen vermogen van 800 kg.
Om deze reden moet bij het ontwerp van de armaturen niet alleen worden nagedacht of het gereedschap zelf sterk genoeg is, maar ook naar de relatie tussen:

Bevestigingsgewicht + werkstukgewicht ≤ Maximale belasting van de oven
Een te zwaar apparaat vermindert de hoeveelheid product die in elke ovencyclus kan worden verwerkt.
FH® Alloy beoordeelt daarom tijdens de ontwerpfase de structurele sterkte en het gewicht van de armaturen samen om een passend evenwicht te bereiken tussen de draagkracht, de duurzaamheid en de bruikbare brandstofbelasting van de oven.

Specificaties van het project

Meer dan bouwen om te drukken
Voor veel ovengereedschapsprojecten beschikken klanten al over volledige tekeningen en hebben ze alleen de productie nodig.

Dit RTI-project was anders.

De opdrachtgever leverde de bedrijfsomstandigheden en de parameters van de oven en FH® Alloy omzette deze vereisten in een vervaardigbare oplossing voor oven.

Deze mogelijkheid stelt FH® Alloy in staat om klanten te ondersteunen die meer dan OEM-productie nodig hebben, inclusief projecten waarvoor:

• Ontwikkeling van het concept van de armaturen
• Structurele optimalisatie
• Ondersteuning bij materiaalkeuze
• Optimalisatie van het laden van de layout
• Voorbereiding van de tekening
• Productie op maat

Op maat gemaakte vacuümovens van FH® Alloy
Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy) ontwerpt en produceert aangepaste warmtebehandelingstools voor industriële ovens, waaronder:

• Vacuümoveninstallaties
• Koeken voor een waterkookoven
• Verwarmingsbehandelingsmandjes
• Ovenbakken
• Verwarmingsframes
• Stapelinrichtingen
• Hoogtemperatuurovens
• Op maat gemaakte warmtebestendige legeringcomponenten

Bevestigingen kunnen worden ontwikkeld volgens de tekeningen van de klant of ontworpen op basis van parameters zoals:
Typ van de oven + werktemperatuur + laadgrootte + maximale belasting + koelmethode + werkstukgeometrie

Heeft u een aangepaste armature nodig voor uw vacuümoven?
Als u geen afgewerkte tekeningen van de armaturen heeft, kan FH® Alloy de gereedschappen ontwikkelen op basis van uw oven- en procesinformatie.

Voor technische evaluatie kunnen klanten:

• Tipe oven
• Maximale werktemperatuur
• Verwarmingsatmosfeer
• Koel- of blusmethode
• Afmetingen van de laadzone
• Maximale ovenbelasting
• Afmetingen van het werkstuk
• Werkstukgewicht
• Laadhoeveelheid
• Bestaande tekeningen of foto's van armaturen, indien beschikbaar

FH® Alloy kan het volledige proces ondersteunen, van het ontwerp van armaturen en de voorbereiding van tekeningen tot de productie en inspectie.

Over FH®-legering
Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy) is gespecialiseerd in op maat gemaakte hoogtemperatuurlegeringscomponenten en ovengereedschap voor industriële warmtebehandelingstoepassingen.
Onze productiecapaciteit dektverwarmingsapparatuur,kookkorven,Radiatoren,met een vermogen van niet meer dan 10 kW, centrifuge gietbuizen en andereop maat gemaakte warmtebestendige legeringscomponenten.

Custom Design. Custom Material. Custom Size. OEM Productie.