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Additive Fertigung

Kaltwand-Retortenöfen bis 2400 °C

Retortenofen VHT 500/22-GR H2 mit CFC-Prozesseinsatzkasten und Erweiterungspaket für den Betrieb mit Wasserstoff

Graphit-Heizeinsatz

Molybdän- oder Wolfram-Heizeinsatz

Molybdändisilizid-Heizer mit Faserisolierung

Die kompakten Retortenöfen der Baureihe VHT sind als elektrisch beheizte Kammeröfen mit Graphit-, Molybdän- Wolfram- oder MoSi2-Beheizung konzipiert. Sowohl durch ihre variablen Beheizungskonzepte als auch durch ihr umfangreiches Zubehör bieten diese Retortenöfen die Möglichkeit, auch technisch anspruchsvolle Kundenprozesse zu realisieren.

Die vakuumdichte Retorte ermöglicht Wärmebehandlungsprozesse entweder unter Schutz- und Reaktionsgasatmosphären oder im Vakuum je nach Ofenspezifikation bis 10-5 mbar. Der Basisofen ist für den Betrieb mit nicht brennbaren Schutz- oder Reaktionsgasen oder im Vakuum geeignet. Die H2-Ausführung erlaubt den Betrieb unter Wasserstoff oder anderen brennbaren Gasen. Kern dieser Ausführung ist ein zertifiziertes Sicherheitspaket, welches zu jeder Zeit einen sicheren Betrieb ermöglicht und im Fehlerfall ein entsprechendes Notprogramm einleitet.

Alternative Beheizungsspezifikationen

Grundsätzlich sind die folgenden Modellvarianten für unterschiedliche Prozessanforderungen erhältlich:

VHT ../..-GR mit Graphitisolierung und -beheizung

  • Einsetzbar für Prozesse unter Schutz- und Reaktionsgasen oder im Vakuum
  • Tmax 1800  °C, 2200 °C oder 2400  °C (VHT 40/.. - VHT 100/..)
  • Max. Vakuum je nach eingesetztem Pumpentyp bis 10-4 mbar
  • Graphitfilzisolierung

VHT ../..-MO oder VHT ../..-W mit Molybdän- oder Wolframbeheizung

  • Einsetzbar für hochreine Prozesse unter Schutz- und Reaktionsgasen oder unter Hochvakuum
  • Tmax 1200  °C, 1600  °C oder 1800  °C (siehe Tabelle)
  • Max. Vakuum je nach eingesetztem Pumpentyp bis 10-5 mbar
  • Isolierung aus Molybdän- bzw. Wolframstrahlblechen

VHT ../..-KE mit Faserisolierung und Beheizung über Heizelemente aus Molybdändisilizid

  • Einsetzbar für Prozesse unter Schutz- und Reaktionsgasen oder an Luft oder unter Vakuum
  • Tmax 1800  °C
  • Max. Vakuum je nach eingesetztem Pumpentyp bis10-2 mbar (bis 1300  °C)
  • Isolierung aus hochreiner Aluminiumoxidfaser
  • Nur Verwendung von Isoliermaterialien, die nicht als krebserregend gem. TRGS 905, Klasse 1 oder 2 eingestuft sind
 

Schematische Darstellung Kaltwand-Retortenofen mit Zusatzausstattung 1 Retorte 2 Heizung 3 Isolierung 4 Gas-Management System 5 Vakuumpumpe 6 Kühlwasserverteilung 7 Controller 8 Integrierte Schaltanlage 9 Heiztrafo 10 Chargengestell im Prozesseinsatzkasten Retortenofen VHT 8/16‑MO mit Automatikpaket

Retortenofen VHT 100/16‑MO mit Automatikpaket

Basisausführung

  • Standardgrößen 8 - 500 Liter Ofenraum
  • Wassergekühlte Retorte aus Edelstahl
  • Gestell aus stabilen Stahlprofilen, servicefreundlich durch leicht abnehmbare Edelstahl-Verkleidungsbleche
  • Gehäuse des Modelles VHT 8 auf Rollen zum einfachen Verfahren des Ofens
  • Kühlwasserverteiler mit Hand-Absperrhahn, automatische Durchflussüberwachung, offenes Kühlwassersystem
  • Einstellbare Kühlwasserkreisläufe mit Durchfluss- und Temperaturanzeige und Übertemperaturschutz
  • Schaltanlage und Controller im Gehäuse integriert
  • Prozesssteuerung mit Controller P470
  • Temperaturwählbegrenzer mit einstellbarer Abschalttemperatur für thermische Schutzklasse 2 gem. EN 60519-2
  • Manuelle Bedienung der Prozessgas- und Vakuumfunktionen
  • Manuelle Begasung für ein Prozessgas (N2, Ar oder nicht brennbares Formiergas) mit einstellbarem Durchfluss
  • Bypass mit Handventil zum schnellen Auffüllen oder Fluten des Ofenraumes
  • Gasauslass mit Überströmventil für Ofenbetrieb im Überdruck (20 mbar relativ)
  • Einstufige Drehschieberpumpe mit Kugelhahn zum Vorevakuieren und für Wärmebehandlungen im Grobvakuum bis 5 mbar
  • Manometer zur visuellen Drucküberwachung
  • Bestimmungsgemäße Verwendung im Rahmen der Betriebsanleitung
 

Retortenofen VHT 40/22-GR mit motorischer Hubtür und Frontrahmen zum Anschluss einer Glovebox

Wärmebehandlung von Kupferstäben unter Wasserstoff im Retortenofen VHT 8/16-MO

Thermoelement, Typ S mit automatischer Herausziehvorrichtung für sehr gute Regelergebnisse im unteren Temperaturbereich

Turbo-Molekularpumpe

Zusatzausstattung Gehäuse/Heizer

  • Gehäuse optional teilbar zum Einbringen durch kleine Türöffnungen (VHT 8)
  • Hubtür
  • Individuelle Heizkonzepte

Zusatzausstattung Gas-Management System

  • Manuelle Begasung für zweites Prozessgas (N2, Ar oder nicht brennbares Formiergas) mit einstellbarem Durchfluss und Bypass
  • Massen-Durchflussregler für wechselnde Volumenströme und Erzeugung von Gasgemischen mit zweitem Prozessgas (nur mit Automatikpaket)
  • Prozesseinsatzkasten aus Molybdän, Wolfram, Graphit oder CFC, besonders empfehlenswert für Entbinderungsprozesse. Der Kasten mit direktem Gaseinlass und -auslass wird im Ofenraum installiert und dient der Verbesserung der Temperaturgleichmäßigkeit. Während der Entbinderungsphase werden die binderhaltigen Abgase direkt aus dem Einsatzkasten ausgetragen. Durch einen Wechsel der Begasungswege nach der Entbinderungsphase wird eine saubere Prozessgasatmosphäre während des Sinterprozesses erreicht.

Zusatzausstattung Vakuum

  • Zweistufige Drehschieberpumpe mit Kugelhahn zum Vorevakuieren und für Wärmebehandlungen im Feinvakuum (bis zu 10-2 mbar) inkl. elektronischem Druckaufnehmer
  • Turbo-Molekularpumpe mit Absperrschieber zum Vorevakuieren und für Wärmebehandlungen im Hochvakuum (bis zu 10-5 mbar) inkl. elektronischem Druckaufnehmer und Vorpumpe
  • Weitere Vakuumpumpen auf Anfrage
  • Partialdruckbetrieb: Schutzgaseinleitung bei geregeltem Unterdruck (nur mit Automatikpaket)

Zusatzausstattung Kühlung

  • Wärmetauscher mit geschlossenem Kühlwasserkreislauf
  • Direkte Kühlung

Zusatzausstattung Regelung und Dokumentation

  • Chargenthermoelement mit Anzeige
  • Temperaturmessung bei Modellen für 2200  °C über Pyrometer im oberen Temperaturbereich und Thermoelement Typ C mit automatischer Herausziehvorrichtung für sehr gute Regelergebnisse im unteren Temperaturbereich (ab VHT 40/..-GR)
  • Automatikpaket mit Prozesssteuerung H3700
    • 12“-Grafik-Touchpanel
    • Eingabe aller Prozessdaten wie Temperaturen, Heizraten, Begasung, Vakuum über das Touchpanel
    • Visualisierung aller prozessrelevanten Daten auf einem Prozessleitbild
    • Automatische Begasung für ein Prozessgas (N2, Argon oder nicht brennbares Formiergas) mit einstellbarem Durchfluss
    • Bypass zum Fluten und Auffüllen des Behälters mit Prozessgas gesteuert über das Programm
    • Automatisches Vor- und Nachprogramm inkl. Lecktest für sicheren Ofenbetrieb
    • Automatischer Gasauslass mit Faltenbalgventil und Überströmventil für Ofenbetrieb im Überdruck (20 mbar relativ)
    • Druckaufnehmer für Absolut- und Relativdruck
  • Prozesssteuerung und -dokumentation über VCD-Softwarepaket oder Nabertherm Control-Center NCC zur Überwachung, Dokumentation und Steuerung
 

Einstufige Drehschieberpumpe für Wärmebehandlungen im Grobvakuum bis 5 mbar Zweistufige Drehschieberpumpe für Wärmebehandlungen im Vakuum bis 10-2 mbar

Turbo-Molekularpumpe mit Vorpumpe für Wärmebehandlungen im Vakuum bis 10-5 mbar

Graphit-Einsatzkasten mit Chargenträger

Molybdän-Einsatzkasten mit sechs Chargenauflagen

Prozesseinsatzkasten für inertes Restentbindern

Bestimmte Prozesse erfordern das Entbindern der Charge unter nicht brennbaren Schutz- oder Reaktionsgasen. Für diese Prozesse empfehlen wir grundsätzlich einen Heißwand-Retortenofen (siehe Modelle NR..  oder SR..). In diesen Retortenöfen kann sichergestellt werden, dass die Bildung von Kondensatablagerungen bestmöglich vermieden wird.

Sofern es sich nicht vermeiden lässt, dass auch im VHT-Ofen während des Prozesses Restbinder in geringen Mengen entweicht, sollte der Retortenofen entsprechend ausgeführt werden.

Der Ofenraum wird mit einem zusätzlichen Prozesseinsatzkasten ausgestattet, der einen direkten Auslass in die Abgasfackel besitzt, aus dem das Abgas direkt abgeführt werden kann. Mit diesem System wird die Verunreinigung des Ofenraums durch Abgase, die beim Entbindern entstehen, deutlich vermindert.

Je nach Abgaszusammensetzung kann die Abgasstrecke mit unterschiedlichen Optionen ausgeführt werden:

  • Abgasfackel zum Verbrennen der Abgase
  • Kondensatfalle zur Abscheidung von Binder
  • Abgasnachbehandlung je nach Prozess über Wäscher
  • Beheizter Abgasauslass zur Vermeidung von Kondensatablagerungen in der Abgasstrecke
 VHT ../..-GRVHT ../..-MOVHT ../18-WVHT ../18-KE
Tmax1800 °C, 2200 °C oder 2400 °C1200 °C oder 1600 °C1800 °C1800 °C
Inertgas
Luft/Sauerstoff---
Wasserstoff3,4331,3
Grob-, Feinvakuum (>10-3 mbar)2
Hochvakuum (<10-3 mbar)42
Werkstoff HeizerGraphitMolybdänWolframMoSi2
Werkstoff IsolierungGraphitfilzMolybdänWolfram/MolybdänKeramikfaser
1Tmax reduziert sich auf 1400 °C 3Nur mit Sicherheitspaket für brennbare Schutz- und Reaktionsgase
2Abhängig von Temperatur 4Bis 1800 °C
ModellInnenabmessungen des Prozesseinsatzkastens in mmVolumen
 bthin l
VHT 2/..801251501,5
VHT 8/..1202101503,5
VHT 25/..20035020014,0
VHT 40/..25043025025,0
VHT 70/..32547532550,0
VHT 100/..42550042590,0
VHT 250/..575700575230,0
VHT 500/..725850725445,0
ModellInnenabmessungen in mmVolumenMax. Ofen-Außenabmessungen6 in mmHeizleistung in kW4
 bthin lbeladung/kgBTHGraphitMolybdänWolframKeramikfaser
VHT 2/..110125150221250 (800)11000200015/15/-2---
VHT 8/..170240200851250 (800)111002700527/27/-219/3435012
VHT 25/..250400250252015002500220070/90/-245/6538525
VHT 40/..3004503004030160026005230083/103/125254/90310030
VHT 70/..375500375705018005330052400105/125/150270/110313055
VHT 100/..450550450100751900350052500131/155/175290/1403auf Anfrage85
VHT 250/..6007506002501753000143003100180/210/-2auf Anfrageauf Anfrageauf Anfrage
VHT 500/..7509007505003503200145003300220/260/-2auf Anfrageauf Anfrageauf Anfrage
1Bei separater Schaltanlageneinheit 4Anschlusswert je nach Ausführung höher
21800 °C/2200 °C/2400 °C 5Abmessung je nach Heizungsart geringer
31200 °C/1600 °C6Außenabmessungen variieren bei Ausführung mit Zusatzausstattung. Maße auf Anfrage.
 

Retortenofen VHT 100/15-KE H2 mit Faser-isolierung und Erweiterungspaket für den Betrieb mit Wasserstoff, 1400 °C Retortenofen VHT 40/16-MO H2 mit Erweiterungspaket für Wasserstoff und Prozesseinsatzkasten

Gas-Management System

H2-Ausführung für den Betrieb mit Wasserstoff oder anderen brennbaren Gasen

In der H2-Ausführung können die Retortenöfen unter Wasserstoff oder anderen brennbaren Gasen betrieben werden. Für diese Anwendungen werden diese Anlagen zusätzlich mit der erforderlichen Sicherheitstechnik ausgerüstet. Als sicherheitsrelevante Sensoren kommen nur bewährte Bauteile mit entsprechender Zertifizierung zum Einsatz. Die Retortenöfen werden über eine fehlersichere Steuerung (S7-300F/Sicherheitssteuerung) geregelt.

  • Zertifiziertes Sicherheitskonzept
  • Automatikpaket
  • Redundante Gaseinlassventile für Wasserstoff
  • Überwachte Vordrücke aller Prozessgase
  • Bypass zum sicheren Spülen des Ofenraumes mit Inertgas
  • Drucküberwachter Notflutbehälter mit automatisch öffnendem Magnetventil
  • Abgasfackel (elektrisch- bzw. gasbeheizt) zur H2-Nachverbrennung
  • Atmosphärenbetrieb: H2-Einleitung bei geregeltem Überdruck (50 mbar relativ) in der Retorte ab Raumtemperatur

Zusatzausstattung

  • Partialdruckbetrieb: H2-Einleitung bei geregeltem Unterdruck (Partialdruck) in der Retorte ab 750  °C Ofenraumtemperatur
  • Prozesseinsatzkasten in der Retorte zum Entbindern unter Wasserstoff
  • Prozesssteuerung und -dokumentation über Nabertherm Control-Center NCC zur Überwachung, Dokumentation und Steuerung