Hornos de laboratorio al vacío

Tipos de hornos de vacío de laboratorio

Los hornos de vacío de laboratorio son dispositivos especializados de alta temperatura que se utilizan para controlar factores ambientales como la temperatura, la presión o la atmósfera al calentar, secar, fundir o sinterizar muestras. La ausencia de oxígeno en los hornos de vacío de laboratorio ayuda a evitar que las muestras se quemen, se oxiden o se degraden químicamente. Los laboratorios utilizan diferentes tipos de hornos de vacío, cada uno diseñado para satisfacer las necesidades específicas de procesamiento de materiales. Algunos de los tipos comunes incluyen:

• Horno de vacío rotatorio: Cuando se trata de producción continua, los hornos de vacío rotatorios son una excelente opción. Utilizan un tambor giratorio para procesar numerosos materiales en un solo lote, manteniendo un nivel de vacío constante durante todo el procedimiento. Esto garantiza una distribución uniforme del calor y la ausencia de oxígeno en toda la pieza de trabajo, lo que da como resultado una fusión, sinterización y recocido efectivos y uniformes. Los hornos de vacío rotatorios tienen tiempos de ciclo rápidos, lo que aumenta la productividad, y manejan una variedad de materiales con facilidad, lo que los hace perfectos para la producción de gran volumen. No obstante, es crucial evaluar la calidad del vacío y el diseño del horno para un rendimiento óptimo cuando se trabaja con operaciones continuas y modelos rotatorios.
• Horno de vacío de alta temperatura: Los hornos de vacío de alta temperatura se ofrecen para laboratorios que buscan capacidades de alta temperatura (más de 1700 °C y hasta 3000 °C). Dichos hornos pueden alcanzar temperaturas más altas para satisfacer aplicaciones específicas. Considere elementos como el material y el diseño de los elementos calefactores, el sistema de control de temperatura y la confiabilidad. Los hornos de vacío de alta temperatura permiten una amplia gama de procesamiento de materiales, incluida la sinterización, el brazing y el recocido, a altas temperaturas. También tienen sistemas de gestión de temperatura precisos para que los parámetros del proceso sean reproducibles y confiables. El laboratorio se beneficiará más de los hornos de vacío de alta temperatura si su diseño y especificaciones tecnológicas cumplen con los requisitos para aplicaciones de alta temperatura, respectivamente.
• Horno de vacío de caja: Las muestras de laboratorio se procesan en un horno de vacío de caja a alta temperatura y sin oxígeno presente. El calentamiento por cartucho que se utiliza en él calienta el área de trabajo de manera homogénea. Esto garantiza una gestión precisa de la temperatura para un calentamiento eficaz y uniforme de las piezas de trabajo. Los hornos de vacío de caja tienen la ventaja de tener una cámara de horno resistente, en forma de caja, que puede procesar muestras de diferentes tamaños, lo que tiene una influencia positiva en el rendimiento del material y la rentabilidad. Además, la ausencia de agentes oxidantes durante el tratamiento ayuda a preservar las muestras al reducir el peligro de contaminación. Debido a esto, los hornos de vacío de caja se utilizan con frecuencia en los laboratorios para realizar experimentos y obtener resultados.
• Horno de vacío inclinable: Los hornos de vacío inclinables tienen un mecanismo de inclinación para cargar y descargar muestras. Este dispositivo ofrece un aprendizaje sencillo y tiene un buen rendimiento de material. Además, la técnica de inclinación garantiza un calentamiento y un flujo de gas uniformes en la cámara del horno para que se puedan lograr resultados de tratamiento consistentes. De acuerdo con los requisitos de procesamiento de materiales, los hornos de vacío inclinables se pueden diseñar para tener diferentes tipos de elementos calefactores y configuraciones de cámara de horno. No obstante, para el mantenimiento y para garantizar un funcionamiento óptimo, se debe tener en cuenta el nivel de vacío y el diseño del mecanismo de inclinación.

Especificaciones y mantenimiento de los hornos de laboratorio (vacío)

Especificaciones

• Rango de temperatura disponible: El rango de temperatura disponible de un horno de vacío de laboratorio generalmente varía de 1400 °C a 1680 °C (alrededor de 2550 °F a 3050 °F) o incluso más. El límite superior de la temperatura está determinado principalmente por los materiales utilizados para la construcción del cuerpo del horno, los elementos calefactores y algunos diseños.
• Voltaje y potencia: La información de voltaje y potencia sobre un horno de vacío es crucial tanto para el rendimiento como para la seguridad. La potencia de un horno varía según el tamaño del equipo, que puede variar de 1,5 a 3,3 kW para hornos de laboratorio pequeños a niveles de kilovatios para hornos industriales.
• Dimensiones del horno: Las especificaciones de dimensiones incluyen la altura, el diámetro interno y el diámetro externo; para los hornos de sinterización de vacío de laboratorio, los hornos suelen tener un diámetro externo de 22 pulgadas y sus alturas varían de 2 a 7 pies. El tamaño del horno de vacío determina qué material se puede utilizar con él, qué temperatura puede alcanzar y qué tan eficaz es en el enfriamiento.
• Materiales del cuerpo del horno: El material del cuerpo de un horno de sinterización de vacío influirá en su vida útil y resistencia al calor. Se pueden elegir materiales como el acero inoxidable para evitar la corrosión en condiciones de alta temperatura, mientras que la cerámica de alúmina se utiliza por su capacidad de soportar altas temperaturas.

Mantenimiento

• Los indicadores de vacío, las tuberías de admisión y otros componentes del horno deben revisarse para garantizar que el vacío siga siendo eficaz y que no haya fugas u obstrucciones. Los operadores deben prestar especial atención a la limpieza de la bomba de vacío y al reemplazo del aceite o incluso a la actualización a un mejor aceite para garantizar que su rendimiento siga siendo óptimo.
• Los dispositivos inteligentes que se han utilizado en entornos de alta temperatura pueden acumular polvo y otras materias extrañas en la caja de control eléctrico, lo que afectará el funcionamiento de los componentes eléctricos y las señales. Elimine periódicamente la caja de control eléctrico del horno eléctrico y límpiela. Además, los componentes de conexión como terminales, conectores y tuberías de gas deben inspeccionarse y limpiarse periódicamente. Además, las superficies de contacto de los componentes de conexión deben limpiarse y se debe aplicar aceite antioxidante para garantizar una buena conductividad eléctrica, estabilidad de la señal y estanqueidad a las fugas de gas.
• Los elementos como los elementos calefactores y los refractarios aislantes que se desgastan fácilmente deben reemplazarse. Debido a que las propiedades de conductividad térmica y resistencia al desgaste de los diferentes materiales varían, los operadores deben elegir las piezas de repuesto adecuadas para sus necesidades de laboratorio. Al instalar material aislante, asegúrese de que esté firmemente sujeto y que no haya espacio para evitar la pérdida de calor.

Escenarios en los que se utilizan los hornos de vacío de laboratorio

El horno de tubo de vacío es uno de los hornos de laboratorio más utilizados entre los compradores. Su versatilidad significa que puede ser utilizado por muchas industrias para diversas aplicaciones. En esta sección, discutiremos los escenarios de uso de cómo diferentes industrias y laboratorios hacen uso del horno de vacío.

En los laboratorios de investigación, se utiliza un horno de vacío cuando se realizan análisis de materiales. Al realizar la síntesis de materiales, los científicos también utilizan el horno. Durante el tratamiento térmico de los materiales, también se utiliza el horno de vacío. Para experimentos a escala de laboratorio y prototipos, el horno de vacío probablemente se utilizará en la industria de la ciencia de los materiales.

En la metalurgia, el horno también se utiliza comúnmente. Los laboratorios y algunas industrias manufactureras utilizarán el horno de vacío para el tratamiento térmico de metales y para la sinterización de varios tipos de metales. El dispositivo también se utiliza con frecuencia para la homogeneización.

Las industrias de fabricación de joyas y las industrias de fabricación electrónica hacen uso de los hornos de vacío cuando realizan operaciones de soldadura. El dispositivo ayuda a unir de forma segura y rápida diferentes tipos de materiales en los procesos de fabricación anteriores.

Cualquier industria que necesite realizar la desgasificación de materiales a altas temperaturas hará uso del horno de vacío. Dichas industrias pueden incluir, entre otras, las industrias cerámica, de metalurgia de polvos y dental.

En las industrias automotriz y aeroespacial, el horno de vacío puede utilizarse durante la producción de componentes a altas temperaturas. La calibración de equipos que operan a temperaturas muy altas también hace uso del horno de vacío.

Al eliminar gases o impurezas no deseadas de los metales y otros componentes materiales, el horno de vacío cumple perfectamente el propósito.

Como se puede ver aquí, los escenarios en los que se utiliza el horno de vacío de laboratorio son vastos y diversos.

Cómo elegir hornos de vacío de laboratorio

Los compradores mayoristas que buscan invertir en más hornos de vacío de laboratorio deben tener en cuenta los siguientes factores.

• Requisito de la industria

  Los compradores deben evaluar cuidadosamente las necesidades de hornos de su industria. Los análisis a escala de laboratorio suelen utilizar hornos de vacío pequeños. Sin embargo, los compradores comprarán modelos grandes con una capacidad superior a 1000 kg para la industria metalúrgica. Los compradores también considerarán el tipo de materiales con los que puede trabajar el horno.

• Consumo de energía

  El uso de energía de un horno de vacío y el costo de funcionamiento influyen en las elecciones de equipos de la mayoría de los compradores. Al comparar modelos, los compradores deberán analizar su uso de energía y su impacto potencial en los costos operativos. Los compradores también considerarán las fuentes de energía disponibles en su ubicación.

• Automatización y controles

  Los hornos de vacío modernos tienen sistemas automatizados avanzados para un control preciso de todo el proceso. Esto puede incluir controladores lógicos programables (PLC), interfaces de pantalla táctil y sistemas de monitoreo basados ​​en computadoras. El nivel de automatización y control afectará directamente la facilidad de uso de un horno y la calidad de los resultados obtenidos.

• Consideraciones de seguridad y ambientales

  Las características de seguridad como la protección contra sobrecalentamiento, los enclavamientos del sistema de vacío y el aislamiento adecuado para evitar riesgos de radiación son importantes. El manejo de materiales peligrosos o el trabajo con altas temperaturas requiere seguridad.

  Los sistemas adecuados de gestión de residuos para manejar materiales o emisiones peligrosos también son cruciales. Esto ayudará a minimizar el impacto en el medio ambiente.

Preguntas frecuentes

P1: ¿En qué se diferencian los hornos de vacío de laboratorio de los hornos de laboratorio estándar?

A1: Los hornos de vacío de laboratorio están diseñados específicamente para funcionar bajo una atmósfera de vacío o baja presión. Al eliminar los gases y los contaminantes del ambiente, producen materiales de alta pureza y minimizan la oxidación. Los hornos de laboratorio estándar suelen utilizar aire u otro gas como agente oxidante.

P2: ¿Cuáles son las tendencias en el mercado de hornos de vacío?

A2: Se espera que el mercado de hornos de vacío crezca de manera constante, impulsado por la demanda de materiales de alta calidad y duraderos en las industrias aeroespacial, automotriz y electrónica. La tendencia hacia la fabricación aditiva y la creciente necesidad de protección ambiental en el procesamiento de materiales también están impulsando el mercado hacia adelante.

P3: ¿Qué mantenimiento se requiere para los hornos de vacío de laboratorio?

A3: El mantenimiento regular de los hornos de vacío de laboratorio es crucial para garantizar su correcto funcionamiento y prolongar su vida útil. Algunas de las tareas de mantenimiento de rutina incluyen verificar la integridad del vacío del sistema, inspeccionar y reemplazar los elementos de sellado según sea necesario y monitorear y calibrar los dispositivos de seguridad y los sensores periódicamente. Además, la limpieza de la cámara del horno y la recolección de componentes de contaminantes y residuos, así como la lubricación de las partes móviles, también deben realizarse de forma regular.