В процессе производства изделия из титановых сплавов подвергаются формообразующей механической обработке и, как правило, их поверхность загрязняется различными видами формовочных и штамповочных масел, смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Технологически операция удаления остатков СОЖ (обезжиривание) выполняется перед другими видами обработки поверхности титановых заготовок или нанесением на них покрытий.
Традиционно, для удаления СОЖ с поверхности титановых заготовок и деталей применяются различные виды обезжиривания, чаще всего с использованием трихлорэтана или растворителей на основе фреонов. Для удаления СОЖ с поверхности титановой стружки применяют механические способы (центрифугирование) и гидрохимические способы.
Согласно Монреальскому протоколу 1987 г. вещества, разрушающие озоновый слой, во всех развитых странах, сняты с производства и запрещены к применению в производственной практике. Такие вещества также опасны для здоровья обслуживающего персонала и являются канцерогенными. Поэтому, на текущий момент, в машиностроении возникла потребность в новой технологии обезжиривания поверхностей изделий из титана, а также титановой стружки перед направлением на переработку.
Новым, высокоэффективным способом удаления остатков формовочных и штамповочных масел и СОЖ оказался нагрев в вакууме титановых изделий и стружки. При нагреве в вакууме поверхности деталей, на которых находятся масла и СОЖ удаляются в результате термического испарения. Удаление масла и СОЖ происходит в результате того, что точка кипения масел опускается с понижением давления. Последующий нагрев в глубоком вакууме приводит к быстрой очистке поверхностей титановых деталей и стружки от остатков масел и СОЖ. Поверхность деталей и стружки в большинстве случаев можно обезжирить при нагреве в вакууме менее чем за 20 минут и вернуть в производство масла и СОЖ в результате конденсации их в ловушке. Такой круговорот позволяет полностью исключить выбросы в окружающую среду опасных веществ для здоровья обслуживающего персонала и улучшить экологические условия производства. Для такого способа обработки титановых изделий и стружки есть одно требование – изделия должны переносить температуру обезжиривания и вакуум.
В результате применения такого способа обработки обеспечивается получение светлых и чистых поверхностей на титановых изделиях и стружке – поверхности получаются обезжиренные и неокисленные. Применение в промышленности этого принципа представляет собой новую технологию вакуумного обезжиривания в машиностроении.
В зарубежной промышленной практике данная технология получила название «vacuum furnace deoiling». В последние годы эта технология находит все более широкое применение в развитых странах.
На территории государств Таможенного союза оборудование для данной технологии кроме ООО «НПП «НИТТИН» серийно никем не выпускается. Первая электропечь модели СНВЭ-5.10.5/5-ВО-НИТТИН, разработанная для этих целей, внедрена на Ростовском вертолетном заводе. Кроме этой электропечи, на рынок предлагается линейка камерных электропечей для вакуумного обезжиривания.
Буквенно-цифровая маркировка электропечи СНВЭ-5.10.5/5-ВО-НИТТИН:
С – тип нагрева (сопротивлением);
Н – конструктивный признак – камерная;
В – среда в рабочем пространстве при нагреве (вакуум);
Э – тепловая изоляция (экранно-вакуумная);
Параметры рабочего пространства:
5 – ширина (дм);
10 – длина (дм);
5 – высота (дм);
5 – номинальная температура (сотни, ºС).
ВО – функциональное назначение – вакуумное обезжиривание;
НИТТИН – торговая марка российского производителя электропечей.
Поверхность изделий, подготовленная таким образом, имеет серый цвет и не имеет радужных оттенков, поверхность пригодна для проведения процессов термической и химико-термической обработки тонких титановых пластин, а также нанесения различного вида покрытий, включая полимерные. Технические параметры — данная вакуумная электропечь пригодна для проведения процессов вакуумного обезжиривания деталей и стружки из всей известной на сегодняшний день номенклатуры сплавов титана, всех марок сталей, цветных металлов и их сплавов. В том числе алюминия, например, в производстве паянных в вакууме теплообменников.
Таблица. Технические характеристики вакуумной камерной электропечи сопротивления СНВЭ-5.10.5/5-ВО-НИТТИН.
Параметр, размерность | Значение |
|
35 |
мощность электронагревателей электропечи, кВт (не более) | 25 |
|
|
ширина | 500 |
длина | 1000 |
высота | 500 |
|
500 |
|
10 |
|
1 |
|
16 |
|
|
при нагреве и выдержке | вакуум |
при охлаждении | вакуум или аргон |
|
1,33∙10-2 |