BOZE CNC Ti | Thermische Verarbeitungsausrüstung

Vakuum-/Stickstoff-Wärmebehandlungsofen Vakuumofen

Ipsen TITAN, ALD MonoTherm, TAV H-Series Klasse — Vakuum- oder Stickstoffatmosphärenöfen für Titan-Spannungsentlastung, Glühen und Lösungsglühen. AMS 2750F Klasse 2 konform, ±5°C Temperaturgleichmäßigkeit.

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Entity Definition

Was ist ein Vakuum-/Stickstoff-Wärmebehandlungsofen?

Ein Vakuum-/Stickstoff-Wärmebehandlungsofen ist ein thermisches Verarbeitungssystem, das dazu ausgelegt ist, Titanbauteile unter kontrollierten atmosphärischen Bedingungen zu erhitzen — entweder Vakuum (10⁻⁴-10⁻⁵ mbar) oder Inertgas (Stickstoff/Argon-Rückbefüllung). Für Titan ist die Verarbeitung unter Vakuum oder Inertatmosphäre unerlässlich, um die Alpha-Case-Bildung zu verhindern — eine harte, spröde, sauerstoffangereicherte Oberflächenschicht, die entsteht, wenn Titan in Luft über etwa 480°C (900°F) erhitzt wird. Die interne Wärmebehandlung eliminiert die Durchlaufzeit der Fremdvergabe und ermöglicht eine präzise Steuerung von Spannungsentlastung (595-650°C), Glühen, Auslagern (für Ti-6Al-4V) und Lösungsglühzyklen.

Classification

Thermische Verarbeitungsausrüstung — Vakuum-/Inertatmosphärenofen
Equipment Category

Heat Treatment

Common Names

Vakuumofen Wärmebehandlungsofen Vakuum-Wärmebehandlungsofen Inertatmosphärenofen Stickstoffrückbefüllungsofen

Key Characteristics

  • Vakuumniveau 10⁻⁴-10⁻⁵ mbar zur Verhinderung von Sauerstoffkontamination der Titanoberflächen
  • Maximale Betriebstemperatur 1.100-1.200°C für Lösungsglühen von Titanlegierungen
  • Temperaturgleichmäßigkeit ±5°C gemäß AMS 2750F Klasse 2 für konsistente Wärmebehandlungsergebnisse
  • Gasabschreckfähigkeit (N₂ oder Ar, 2-6 bar) für kontrollierte Abkühlrate
  • Mehrzonen-PID-Temperaturregelung mit digitaler SCADA-Datenaufzeichnung
  • Vakuum + Stickstoff/Argon-Rückbefüllungsatmosphärenoptionen für Prozessflexibilität
  • AMS 2750F-konforme Datenaufzeichnung für Rückverfolgbarkeit in der Luftfahrtprüfung
  • Interne Verarbeitung eliminiert 1-3 Wochen Durchlaufzeit der Fremdvergabe für typische Wärmebehandlungszyklen
Standards & Certifications

Anwendbare Normen & Luftfahrtspezifikationen

Vakuum-/Stickstoff-Wärmebehandlungsöfen entsprechen den folgenden kritischen Normen:

AMS 2750F — Pyrometrienorm für Wärmebehandlungsöfen (Anforderungen an Temperatursensoren, Gleichmäßigkeit, Systemgenauigkeit)
AMS 2801 — Wärmebehandlung von Titan und Titanlegierungen
AMS 2643 — Vakuumwärmebehandlung von Titan und Titanlegierungen
ASTM E230 — Standardspezifikation für Temperatur-Elektromotorische-Kraft (EMK)-Tabellen für Thermoelemente
NADCAP — Nationales Akkreditierungsprogramm für Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsauftragnehmer (Kategorie Wärmebehandlung)
ISO 9001 / AS9100D — Integration des Qualitätsmanagementsystems
CE-Kennzeichnung — Europäische Maschinenrichtlinie 2006/42/EG
Technical Specifications

Technische Spezifikationen

Empfohlene Spezifikationen für titanfähige Vakuum-/Stickstoff-Wärmebehandlungsöfen:

Parameter Specification
Max Operating Temperature 1,100–1,200°C
Temperature Uniformity ±5°C (per AMS 2750F Class 2)
Vacuum Level 10⁻⁴–10⁻⁵ mbar
Hot Zone Size (L×W×H) 600 × 600 × 900 mm
Max Load Weight 200–500 kg
Atmosphere Options Vacuum + nitrogen + argon backfill
Cooling Method Gas quench (N₂ or Ar, 2–6 bar)
Temperature Control Multi-zone PID + data logging + AMS 2750 compliant
Data Logging Digital SCADA + audit trail + PDF report generation
Power Requirement 80–150 kVA
Footprint (L×W×H) 3.5 × 3.0 × 3.5 m
Weight 4,000–8,000 kg
Operations & Capabilities

Wärmebehandlungsprozesse

Vakuum-/Stickstoff-Wärmebehandlungsöfen führen die folgenden kritischen thermischen Prozesse an Titan durch:

Spannungsarmglühen – bei 595–650 °C (1.100–1.200 °F) für 1–2 Stunden, um bearbeitungsbedingte Eigenspannungen abzubauen
Glühen – bei 700–800 °C (1.300–1.475 °F) zur vollständigen Rekristallisation und Optimierung der Eigenschaften
Lösungsglühen – bei 920–960 °C (1.688–1.760 °F) für Ti-6Al-4V vor dem Auslagern
Auslagern – bei 480–590 °C (900–1.100 °F) für 4–8 Stunden zum Ausscheiden von Härtungsphasen
Beta-Glühen – oberhalb der Beta-Transus-Temperatur für spezifische Mikrostrukturentwicklung in Alpha-Beta-Legierungen
Vakuumentgasung – Entfernung von Wasserstoff aus Titan zur Vermeidung von Wasserstoffversprödung
Simulation des heißisostatischen Pressens – geregelte Heiz- und Kühlzyklen zur Verdichtung von Gusskomponenten
Typical Products & Components

Typische verarbeitete Komponenten

Vakuum-/Stickstoff-Wärmebehandlungsöfen werden zur Verarbeitung der folgenden Titan-Komponenten verwendet:

Luftfahrt-Strukturschmiedeteile – Fahrwerksträger, Spante, Flügelbefestigungen
Gasturbinentriebwerkskomponenten – Verdichterscheiben, Schaufeln, Gehäuse, die Lösungsglühen und Auslagern erfordern
Medizinische Implantate – Hüftschäfte, Kniekomponenten mit kontrollierten mechanischen Eigenschaften
Luftfahrt-Verbindungselemente – Schrauben und Bolzen mit präzisen Härtebereichen
Bearbeitete Komponenten, die Spannungsarmglühen erfordern – dünnwandige Strukturen, Präzisionsgehäuse
Additiv gefertigte (SLM) Komponenten – HIP- und Spannungsarmglühzyklen für im Bauzustand befindliche Teile
Primary Industries

Primäre Industrien

Vakuum-/Stickstoff-Wärmebehandlungsöfen dienen als kritische Verarbeitungsausrüstung in diesen Industrien:

Luftfahrt – Obligatorisch für die Wärmebehandlung von Titan-Komponenten in Luftfahrtqualität gemäß AMS 2801
Medizin – Implantatherstellung mit kontrollierter Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften
Verteidigung – Wärmebehandlung von Titan-Komponenten in Militärqualität
Automobil – Verarbeitung von Hochleistungs-Titan-Komponenten
Additive Fertigung – Nachbearbeitung von SLM/DMLS-Titan-Teilen
Alternative & Complementary Options

Alternative Lösungen

Je nach Volumen und Zertifizierungsanforderungen können die folgenden Alternativen in Betracht gezogen werden:

Auslagerung der Wärmebehandlung – Vermeidet CAPEX, führt jedoch zu einer Vorlaufzeit von 1–3 Wochen und externem Qualitätsrisiko; akzeptabel für Einstiegsbetriebe im NIEDRIG-Szenario
Luftatmosphärenofen (mit Argonspülung) – Niedrigere Kosten, aber auf CP-Titan-Qualitäten beschränkt; NICHT geeignet für Ti-6Al-4V oder andere Legierungen, die Vakuum erfordern
Salzbadofen – Alternative für spezifische Prozesse, aber aufgrund des Kontaminationsrisikos nicht für Titan bevorzugt
Induktionserwärmung – Lokalisierte Wärmebehandlung für spezifische Merkmale; nicht geeignet für die Verarbeitung von Massenkomponenten

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