Bandejas de base de forno de carburação personalizadas para têmpera de óleo | Liga FH®

Bandejas de base de tratamento térmico para serviços pesados personalizadas para um cliente polonês
Estudo de caso de cliente | Projeto de engenharia, fabricação e entrega
Localização do cliente: Polônia
Produto: Bandejas de base de tratamento térmico personalizadas
Aplicação: Carburização e têmpera de óleo
Tamanhos projetados:

• 1400×1600×70mm
  
• 1400×2200×70mm
  

Temperatura Máxima do Processoo: 1000ºC
Temperatura de têmpera do óleo: Aprox. 100ºC
Carga do Forno: Até 2,8 toneladas dependendo do tamanho do forno
Escopo do serviço: Entrega de fabricação de projeto de engenharia
Fabricante: Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd.

Visão geral do projeto
A FH® Alloy concluiu um projeto personalizado de bandeja de base de tratamento térmico para um cliente na Polônia.
Ao contrário de um pedido convencional de construção para impressão, o cliente não tinha desenhos de bandeja finalizados. Em vez disso, eles forneceram as principais condições de operação do forno, dimensões de carga, processo de tratamento térmico e carga necessária do forno.
Com base nesses insumos técnicos, a FH® Alloy foi responsável pelo desenvolvimento das estruturas das bandejas, elaboração dos desenhos de engenharia, fabricação dos produtos acabados e organização do envio.
Dois tamanhos de bandeja principais foram desenvolvidos para este projeto:

• 1400×1600×70mm
  
• 1400×2200×70mm
  

As bandejas foram projetadas para um exigente processo de cementação em temperaturas de até 1000ºC, seguida de imersão em óleo de têmpera a aproximadamente 100ºC.

Condições Operacionais do Cliente
O cliente forneceu ao FH® Alloy os seguintes dados de aplicação.

Desafio do cliente: nenhum desenho finalizado
Uma das características mais importantes deste projeto foi que o cliente polaco não forneceu um desenho de produção existente.

O cliente forneceu principalmente:

• dimensões de carregamento da fornalha,
  
• temperatura de carburação,
  
• condições de têmpera,
  
• carga esperada do forno,
  
• dimensões necessárias da bandeja,
  
• e requisitos funcionais para colunas removíveis.
  

Portanto, a FH® Alloy precisava converter esses parâmetros operacionais em uma estrutura de bandeja prática e fabricável.
Isso exigia avaliação de engenharia em vez de simples cópia dimensional.

Desafio de engenharia: ciclagem térmica de grande porte para cargas pesadas
As bandejas eram relativamente grandes, principalmente a versão 1400×2200×70mm.
Grandes bandejas de forno operando sob cargas pesadas em temperaturas elevadas enfrentam vários riscos de engenharia.

Deformação em alta temperatura
Em temperaturas de cementação próximas de 1000°C, a resistência mecânica das ligas resistentes ao calor diminui em comparação com as condições de temperatura ambiente.
Se a estrutura de suporte não for projetada corretamente, a bandeja poderá apresentar:

• flacidez,
  
• torcendo,
  
• deformação local,
  
• ou distorção dimensional permanente.
  

Para uma bandeja tão grande quanto 1400 × 2200 mm, isso se torna especialmente importante.

Carregamento de Forno Pesado
De acordo com as informações operacionais do cliente, as condições de carga do forno poderiam atingir:

• 2,8 toneladas para a configuração do forno de 2.200 × 1.400 mm
  
• aproximadamente 2 toneladas para a configuração 1600 × 1400 mm
  

O cliente também indicou que o requisito de carregamento da bandeja poderia estar próximo da condição geral de carga do forno em determinadas aplicações.
Isso exigia que o projeto da bandeja fornecesse uma distribuição eficaz da carga em uma grande área de superfície.

Mudança rápida de temperatura durante a têmpera em óleo
O ciclo de tratamento térmico inclui:
Carburação até 1000°C → Têmpera em óleo a aproximadamente 100°C
Isto representa uma diferença substancial de temperatura.
A exposição repetida a esses ciclos pode gerar:

• estresse térmico,
  
• fadiga térmica,
  
• distorção,
  
• concentração de estresse ao redor das articulações,
  
• e degradação estrutural gradual.
  

A estrutura da bandeja, portanto, precisava considerar tanto a carga estática quanto os repetidos ciclos térmicos.

Projeto de engenharia de ligas FH®
A FH® Alloy desenvolveu duas estruturas de bandeja personalizadas com base nos tamanhos do forno e nas condições de carga do cliente.

Bandeja Base 1400×1600×70mm
A primeira bandeja foi projetada com dimensões totais de:
1400×1600×70mm
A estrutura usa um layout de suporte de carga tipo grade repetida para distribuir a carga pela superfície da bandeja.
O design também incorpora conexões estrategicamente localizadas e posições de suporte para que a bandeja possa trabalhar em conjunto com colunas verticais removíveis quando necessário.
Os principais objetivos do design incluíam:

• rigidez de alta temperatura,
  
• distribuição de carga,
  
• extensão não suportada reduzida,
  
• compatibilidade com colunas removíveis,
  
• e carregamento prático do forno.
  

1400×2200×70mm Base Tray
O segundo desenho era uma bandeja maior:
1400×2200×70mm
Devido ao aumento do comprimento, o controle estrutural tornou-se ainda mais importante.
O desenho final incorporou múltiplas seções estruturais e conexões de reforço para manter a estabilidade na área de trabalho maior.
A versão 2.200 mm foi desenvolvida para condições de forno com cargas de até aproximadamente 2,8 toneladas.
O foco da engenharia incluiu:

• controlando a deformação de longo período,
  
• melhorando a transferência de carga,
  
• distribuindo tensões por toda a estrutura,
  
• e mantendo manuseio e montagem práticos.
  

Projeto estrutural tipo grade
Ambos os conceitos de bandeja usam uma estrutura de grade aberta.
Este tipo de estrutura oferece diversas vantagens em aplicações de tratamento térmico.
Melhor distribuição de carga
As nervuras de suporte interconectadas ajudam a transferir cargas através de múltiplos caminhos estruturais, em vez de concentrar a tensão em um pequeno número de membros.
Peso próprio reduzido
Uma estrutura aberta proporciona alta eficiência estrutural sem tornar toda a bandeja desnecessariamente sólida e pesada.
Melhor Circulação do Processo
A geometria aberta permite que a atmosfera do forno e o meio de têmpera se movam através da bandeja de forma mais eficaz.
Gerenciamento de Expansão Térmica
Uma estrutura de grade adequadamente projetada pode ajudar a acomodar a expansão térmica durante repetidos ciclos de aquecimento e resfriamento.

Design de coluna removível
O cliente solicitou especificamente:

• Colunas que podem ser facilmente removidas dependendo da carga.
  

Portanto, a FH® Alloy incorporou posições de montagem de coluna no design da bandeja.
Isto permite ao cliente configurar o equipamento de acordo com diferentes requisitos de carga.
Quando for necessário suporte vertical adicional, as colunas podem ser instaladas em posições designadas.
Quando a configuração de produção não exige isso, as colunas podem ser removidas.
Isto proporciona maior flexibilidade em comparação com uma estrutura de fixação completamente fixa.

Projeto baseado na carga real do forno
Uma consideração importante neste projeto foi que diferentes tamanhos de forno tinham diferentes capacidades de carga.
Por exemplo:
Forno 2200 × 1400
Carga aproximada do forno:
2,8 toneladas
Forno 1600 × 1400
Carga aproximada do forno:
2 toneladas
Em vez de usar exatamente a mesma estrutura para cada tamanho de forno, a FH® Alloy avaliou a relação entre:
Tamanho da bandeja Posição de suporte de carga do forno Condições de alta temperatura
e desenvolveu os designs de acordo.

Dos parâmetros operacionais aos desenhos finais de engenharia
Este projeto seguiu um processo completo de engenharia.
Informações do forno do cliente
↓
Revisão do processo de tratamento térmico
↓
Carregando Análise de Requisitos
↓
Desenvolvimento de Conceito Estrutural
↓
Posicionamento de coluna removível
↓
Desenho de Engenharia
↓
Fabricação
↓
Inspeção
↓
Remessa
O cliente forneceu as condições do forno em vez dos desenhos finalizados, e a FH® Alloy converteu esses requisitos em dois designs de bandeja base prontos para produção.

Especificações do projeto

Por que este projeto é diferente da fabricação construída para impressão
Muitos projetos de acessórios para tratamento térmico começam com um desenho completo do cliente.
Este projeto não.
O cliente polonês forneceu informações sobre o processo e o forno, enquanto a FH® Alloy assumiu a responsabilidade de converter esses requisitos em uma solução de engenharia viável.
O projeto demonstra, portanto, a capacidade da FH® Alloy em:

• análise de aplicação,
  
• desenvolvimento estrutural,
  
• design de bandeja de tamanho grande,
  
• engenharia de dispositivos elétricos para cargas pesadas,
  
• design de suporte removível,
  
• preparação de desenho,
  
• fabricação,
  
• e entrega final.
  

Esta capacidade é particularmente valiosa para clientes que conhecem as condições do seu forno, mas ainda não possuem um desenho de fixação finalizado.

Design de bandeja de tratamento térmico personalizado da FH® Alloy
Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. designs and manufactures customized heat treatment tooling for demanding industrial furnace applications.
Nossa gama de produtos inclui:

• Bandejas de base para tratamento térmico
  
• Bandejas de Forno de Carburização
  
• Acessórios para têmpera de óleo
  
• Cestos de Tratamento Térmico
  
• Acessórios de forno
  
• Ferramentas de Forno Contínuo
  
• Acessórios para forno a vácuo
  
• Acessórios para fornos de poço
  
• Componentes personalizados de liga resistente ao calor
  

Os clientes podem fornecer desenhos completos ou informações básicas de engenharia, como:
Informações da peça de trabalho do método de resfriamento do processo de tratamento térmico da carga da temperatura do tamanho do forno
A FH® Alloy pode então apoiar o projeto desde o projeto de engenharia até a fabricação.

Precisa de uma bandeja de forno resistente personalizada?
Se a bandeja do seu forno existente se deformar sob condições de alta temperatura ou carga pesada, ou se você tiver parâmetros do forno, mas não tiver um desenho de fixação finalizado, a FH® Alloy pode ajudar a desenvolver uma solução personalizada.
Para avaliação de engenharia, forneça:

• tipo de forno,
  
• dimensões de carregamento da fornalha,
  
• temperatura máxima de trabalho,
  
• processo de tratamento térmico,
  
• método de têmpera,
  
• carga da fornalha,
  
• peso da peça,
  
• dimensões necessárias da bandeja,
  
• requisitos de coluna ou empilhamento,
  
• e fotos de equipamentos existentes, se disponíveis.
  

FH® Alloy oferece suporte a ferramentas de forno personalizadas, desde o projeto de engenharia até a produção final e entrega.

Sobre a liga FH®
Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. specializes in custom high-temperature alloy components and heat treatment furnace tooling for global industrial customers.
Nossas capacidades incluem projeto de engenharia, fundição de liga resistente ao calor, usinagem, montagem e fabricação personalizada de acessórios para fornos.

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