Vakum fırını, içerisinde bir vakum ile çalışan, tam otomatik kontrol sağlayan ve homojenlik bekleyen prosesler için elverişli fırın sistemleridir. Vakum fırınlarının çalışma prensibi oldukça basittir. Özel olarak tasarlanmış vakum fırınlarının şartları geleneksel fırınlara göre daha iyi kontrol edilebilir.
Vakum Fırını Çalışma Prensibi
Vakum fırınları yüksek oranda zaman tasarrufu ile her işlemin ardından tekrarlanabilir netice sağlar. En düşük parça distorsyonu ve yüksek yüzey kalitesi elde edilmesi mümkündür. Çeşitli metal alaşımlarını yapmak için vakum fırını kullanılabilir. Kontrollü şartlar, sıcaklık değişimlerine karşı oldukça hassas olan özel metal alaşımları yapmak için son derece önemlidir. Sıcaklık çok düşük veya yüksek olursa metalin özellikleri değişebilir. Vakum fırınında vakum oluşturmak için çok kritik olabilen hassas sıcaklık kontrolüne izin verilir.
Vakum sertleştirme işlemi yapılacak çelik, ilk aşamada vakum fırınında vakum ortamına alınır. Bu sayede ısıtma esnasında atmosferden malzeme yüzeyine yayılabilecek impüriteler engellenmiş olur.
Vakumlama işleminin sonunda vakum fırını proses sıcaklığına yükseltilir. Bu sıcaklıklarda östenitik dönüşümün olması söz konusudur. Östenit dönüşüm olduktan sonra soğutma aşamasına geçilir ve çelikte martenzitik dönüşüm tamamlanır. Soğutma ortamı olarak yüksek basınç içeren azot, hidrojen, argon ya da yağ tercih edilebilir. Martenzitik dönüşümü tamamlanmış çelik ise gerekli kalıntı östenitin giderilmesi maksadıyla derin soğutma işlemine tabi tutulur. Bu işlemin ardından meneviş işlemi uygulanabilir. Menevişleme işleminin ardından malzeme istenen sertliğe ve yapıya ulaşılmış olur. Bu halde üretimindeki bir sonraki aşama için hazır hale gelmiş olur.
Bu işlem öncesinde parça yüzeyindeki temizlik kriterlerinin doğru bir biçimde saptanması gerekir. Hassas temiz bir yüzey isteniyorsa yüzey kalıntılarının minimum seviyede olması oldukça önemlidir. Aksi halde işlemin ardından parça yüzeyinde kalıntı, kir ve yağ tabakaları görülebilir. Bu sebeple parça yüzeyinin temizliğinin doğru saptanması son derece önemlidir.
Vakum Fırınları ile Vakum Sertleştirme İşleminin Faydaları
Vakum sertleştirme işleminin pek çok faydası bulunur. Bu faydalar şu şekilde tanımlanabilir;
- Yüksek aşınma dayanımı
- Yüksek sertlik
- Yüksek tokluk
- Yüksek darbe dayanımı
- Yüksek kararlılık
- Yüksek mukavemet
- Homojen sertlik