Quadro de Tratamento Térmico: O "Guardião" das Peças Industriais, uma Análise de Suas Funções Principais e Inovações Tecnológicas

O quadro de tratamento térmico é uma ferramenta fundamental usada para transportar, fixar e mover peças durante o processo de tratamento térmico. Seu design e desempenho afetam diretamente a qualidade, eficiência e segurança do tratamento térmico. O seguinte é seu papel central:
1. Transporte e suporte de peças
Distribuição uniforme da carga: a estrutura do quadro de material (como grade, suporte, fixture) pode fixar de forma estável peças de diferentes formas e tamanhos (como engrenagens, rolamentos, placas, etc.) para evitar deformações ou colapsos das peças devido ao seu próprio peso ou ao amolecimento causado por altas temperaturas.
Adaptação ao processamento em lote: o design de múltiplas camadas ou estações permite o processamento simultâneo de várias peças, aumentando a eficiência do tratamento térmico, especialmente adequado para produção em larga escala.
2. Garantir uniformidade no aquecimento
Otimizar a transferência de calor: o material do quadro (como aço resistente ao calor e superligas) possui boa condutividade térmica, e o design estrutural (como disposição com espaços vazios e lacunas) pode reduzir a resistência térmica, garantindo uma temperatura uniforme ao redor da peça e evitando superaquecimento ou subaquecimento local.
Evitar adesão das peças: Através de um design de espaçamento adequado, as peças são impedidas de grudar ou formar 'áreas sombreadas' devido ao contato durante o aquecimento (o que afeta a penetração do meio, como no caso de ciclização e nitretação).
3. Proteger a superfície e o desempenho da peça
Reduzir a oxidação e a poluição: Se o quadro da peça adotar um revestimento anti-oxidante (como revestimento cerâmico) ou material (como aço inoxidável), a área de contato entre a peça e o ar em alta temperatura pode ser reduzida, diminuindo a formação de óxido; no tratamento térmico químico (como nitretação e infiltração de boro), reações adversas entre a peça e o material do quadro podem ser evitadas.
Prevenir danos mecânicos: O design do quadro com bordas suaves e sem rebarbas pode evitar arranhões ou impactos na superfície da peça durante o carregamento, descarregamento ou tratamento térmico.
4. Adaptar-se a requisitos de processo complexos
Resistente a ambientes extremos: sob alta temperatura (como em resfriamento rápido e recristalização acima de 1200℃), atmosfera corrosiva (como no ambiente de carburização CO/CO) ou alta pressão (como na prensagem isotérmica quente), o quadro do material deve ter resistência a alta temperatura, resistência ao fluência e à corrosão (como ligas à base de níquel e materiais compostos de carbeto de silício).
Coopere com o resfriamento rápido e transferência: parte do quadro do material é projetada para ser imersa diretamente no meio de resfriamento rápido (como óleo, água e solução de polímero) para transferir rapidamente a peça, controlando a taxa de resfriamento e garantindo uma transição de fase uniforme (como transição martensítica).
5. Melhore a conveniência e segurança operacional
Fácil de carregar, descarregar e transportar: o quadro de material é equipado com alças, ganchos ou interfaces para empilhadeira para suportar a mecanização e automação da carga e descarga (como cooperação com robôs e esteiras) para reduzir a intensidade da operação manual e o risco de queimaduras.
Padronização e customização: O quadro de material pode ser personalizado de acordo com o tamanho do forno e as características da peça (peso, forma) do equipamento de tratamento térmico (forno de caixa, forno de poço, forno de vácuo, etc.) para melhorar a utilização do espaço e a adaptabilidade do processo.
6. Prolongar a vida útil do equipamento
Reduzir o desgaste do forno: o quadro de material atua como um amortecedor entre a peça e a parede do forno e o fundo do forno para evitar que a peça caia ou cause danos por colisão ao revestimento do equipamento (como tijolos refratários e fibras cerâmicas).
Simplifique a limpeza e a manutenção: o quadro de material pode ser desmontado e limpo separadamente para evitar que resíduos de peças e pele de óxido se acumulem no forno, mantendo um desempenho estável do equipamento.
rESUMO
O quadro de tratamento térmico não é apenas o 'portador' da peça, mas também uma parte importante do processo de tratamento térmico. Seu design precisa considerar de forma abrangente as características da peça, o processo de tratamento térmico (temperatura, atmosfera, método de resfriamento), o tipo de equipamento e a eficiência de produção. Através da seleção de materiais (como aço resistente ao calor, superligas, compostos de matriz cerâmica) e otimização estrutural (como resistência à carga, respirabilidade, resistência à corrosão), alcança-se o equilíbrio entre a qualidade da peça, a eficiência de produção e o custo.