Inertgas-Kammerofen

Ofen Typ INH

Der konvektionsgeheizte Oven Typ INH kann für viele Anwendungen genutzt werden, die eine Erhitzung in sauerstofffreier Atmosphäre erfordern. Diese können neben Schutzgas bzw. Inertgas wie Stickstoff (N2) und Argon (Ar) auch unter Luft betrieben werden. Der Ofen kann beispielsweise für die Temperaturbehandlung von LCD-Gläsern, Temperung von Metallen, Oberflächenhärtung, Trocknung, Temperung und Härtung verschiedenster Materialien eingesetzt werden. Die Erwärmung des Gases erfolgt in einem externen Heizer. Das erhitzte Gas wird dann in einem laminaren Gastrom durch die Ofenkammer geführt. Der Gaseintritt erfolgt durch eine gelochte Ofenkammerwand. Die Größe der Einlasslöcher kann eingestellt werden, um im Ofen eine sehr gute Temperaturgleichmäßigkeit zu erreichen. Das Gas verläßt die Ofenkammer durch die gegenüber liegene, ebenfalls gelochte Ofenwand undf wird wieder zurück zum Heizer zirkuliert. Etwas Frischgas wird ständig dem Hauptgasstrom beigemischt und die gleiche Menge von Gas verläßt den Gasstrom wieder über die Abgasleitung. Die Ofenkammer besteht aus Edelstahl und kann mehrere Regalbodenbleche aufnehmen. Die maximale Temperatur beträgt 600°C. Der Sauerstoffgehalt kann auf unter 20ppm reduziert werden.

Zur Ofensteuerung wird in Europa meist ein Programmregler der Fa. Stange eingesetzt, der neben der Temperatursteuerung auch eine Gasflußsteuerung über MFCs (Mass Flow Controller) und die Einbindung von Gassensoren, beispielsweise für die Sauerstoffmessung ermöglicht. Optional ist eine Datenanbindung an einen PC verfügbar, die neben der langfristigen Datenspeicherung und statistischer Prozesskontrolle SPC auch Rezeptbearbeitung und Prozessvisualisierung bietet.

Inertgasofen INH
Entbinderung von Keramik- und MIM-Teilen

Ofen INH-51

Zur Herstellung technischer Keramik werden zumeist aus künstlich hergestellten Rohstoffen sogenannte Grünlinge geformt. Diese Grünkörper enthalten neben den keramischen Pulvermischungen normalerweise auch noch Feuchte und organische Bindemittel. Zunächst wird der Grünkörper getrockent. Dann müssen alle, bei hohen Temperaturen flüchtigen, verdampfenden oder verbrennenden Anteile aus dem keramischen Grünling entfernt werden. Dieser Vorgang wird Ausbrennen, Entkohlung oder Entbinderung genannt. Das Ausbrennen, Entkohlen bzw. Entbindern der Keramik und die Entfernung der organischen Verfestigungs- und Bindemittel findet im Ausbrennofen, Entkohlofen, Entbinderungsofen statt. Das ist ein sehr kritischer Prozess und Bedarf einer sorgfältig Temperatursteuerung. Dies gilt um so mehr, je größer die Grünkörper sind. Temperaturprofil, Druck, Gasatmosphäre und Zeit müssen ausgewogen sein, um ein schädigungsfreies und reproduzierbares Austreiben der Hilfsstoffe aus dem feinporösen Formkörper sicher zu ermöglichen. Insbesondere in der Anfangsphase des Prozesses muss sehr langsam aufgeheizt werden, um Schäden durch plötzliche Verdampfung organischer Komponenten zu verhindern. Der Ausbrennprozeß, Entkohlprozess, Entbinderungsprozess beginnt bereits bei Raumtemperatur und ist oft erst bei Temperaturen um 600°C abgeschlossen. Sauerstoff kann die Zersetzung der organischen Materialien beschleunigen und die Ausbrennzeit, Entkohlzeit, Entbinderungszeit verkürzen.
Metallpulverspritzgießen (metal injection molding, MIM) nutzt einen ähnlichen Prozess. In diesem Fall wird ein feines Metallpulver mit organischem Binder vermischt und in eine Form gepreßt. Der Grünkörper wird getrocknet und muss anschließend zur Entfernung des Kunststoffanteils in einem Entbinderungsofen entbindert werden.

Genau für diese Anwendung hat Jtekt (ehemals Koyo) eine spezielle Version des INH-51 Ofens entwickelt. Diese Version hat einige besondere Merkmale, die den Ofen für diese Anwendung prädestinieren:

Spezifikation

  • Verstärkte Ofenkammer
  • Erlaubt schwere Beladung.
  • Stickstoff-gespülte Doppeltürdichtungen
  • Verhindern die Abscheidung von Kondensat auf dem Kammerboden.
  • MFC-Gassteuerung
  • Ermöglicht die Anpassung des Sauerstoffgehalts der Atmosphäre während des Prozesses.
  • Beheiztes Abgasrohr
  • Verhindert die Kondensation von Spaltprodukten im Inneren.
INH 51

Neben dem Kammerofen INH können auch verschiedene Durchlauföfen für diesen Prozess eingesetzt werden. In diesem Fall ist der Prozess kontinuirlich und kann direkt mit dem folgenden Sinterprozess gekoppelt werden.

Abgasbehandlungsanlage

Nachverbrenner Ofentyp GM

Für den Entbinderungsprozess wird der INH-Ofen gewöhnlich mit einer Abgasreinigungsanlage Typ GM kombiniert. Organische Spaltprodukte werden mit Luft vermischt und bei hoher Temperature verbrannt. Es sind Einzel- und Zwillingsversionen verfügbar. Ein oder zwei Öfen können daran angeschlossen werden.

Spezifikation

  • Hochtemperatur-Abgasreinigungseinheit
  • Zur Verbrennung und Zersetzung organisch belasteter Prozessgase bei bis zu 850 °C.
  • Geruchs- und Emissionsminderung
  • Frischluftzufuhr und thermische Reinigung verbessern die Arbeitsumgebung.
  • Kompatibilität mit Wärmebehandlungsanlagen
  • Empfohlen für Inertgasöfen, Entfettungsöfen oder Durchlauföfen; kann an bestehende Anlagen angeschlossen werden.
  • Einfache Wartung durch Kühlfalle
  • Eine spezielle Auffangvorrichtung sammelt verflüssigte Abgase und erleichtert die Wartung.
  • Energieeinsparung
  • Ein optionaler Wärmetauscher senkt den Stromverbrauch um bis zu 25,6 %.
Nachverbrenner
INH Ofengrößen
Typ INH-09CD INH-15CD INH-18CD INH-21CD INH-51CD INH-100CD
Temperaturbereich (°C) 60 ~ 600 60 ~ 600 60 ~ 600 60 ~ 600 60 ~ 600 60 ~ 600
Temperaturgleichmäßigkeit (°C) ± 8 bei 600 ± 8 bei 600 ± 8 bei 600 ± 8 bei 600 ± 8 bei 600 ± 8 bei 600
Aufheizrate (max.) (RT - 600°C) 120 Min. 90 Min. 90 Min. 90 Min. 90 Min. 90 Min.
Abmessungen innen (BxHxT) mm 450 x 450 x 450 600 x 500 x 500 600 x 600 x 500 600 x 600 x 600 800 x 800 x 800 1000 x 1000 x 1000
Abmessungen außen (BxHxT) mm 1105 x 1650 x 840 1255 x 1700 x 1020 1255 x 1800 x 1020 1255 x 1800 x 1120 1550 x 1820 x 800 1800 x 2115 x 1570
Leistungsaufnahme (W) 8100 12600 12600 12600 26200 45800
Gewicht (kg) 450 650 680 700 900 1500
Kühlwasserbedarf (l/min) 2 2 2 2 2 2

JTEKT Thermo Systems und Crystec freuen sich darauf, für sie eine kostengünstige Anlage aufzubauen, die Ihren strengsten Anforderungen entspricht.