Существует широкий класс функциональных материалов, в которых заданная пористость является необходимым и важным элементом их структуры. К этой категории относятся проницаемые материалы различного назначения, такие как фильтры для жидких и газовых сред, фазоразделители, системы с пористым охлаждением — транспираторы и капиллярные структуры, демпферы, уплотнители, изоляторы и др., а также антифрикционные материалы (пористые подшипники). В них пористость является заданным элементом структурных характеристик, которые регулируются технологическими методами, включающими стадии удаления связующего и спекание специально изготовленных частиц порошка при определенных технологических режимах.
Первый этап процесса получения функциональных пористых изделий из порошков различных материалов, использующих технологии спекания, связан с получением порошковых заготовок (брикетов) различными методами, включая: инжекционное формование, широко используемое изостатическое холодное прессование, шликерное литье, а также другие неординарные способы компактизации порошков, включая аддитивные технологии. Для удержания частиц порошка в компактированном состоянии используют какое- либо органическое связующее (парафин, воск, метил-целлюлоза, поливиниловый спирт, полиэтиленгликоль, фенольные смолы, акриловая смола, каучуковый клей, стеараты цинка или лития и др.), которые должны быть полностью удалены из брикета или прессовки до начала спекания частиц порошка между собой.
Вакуумные и водородные электропечи торговой марки «НИТТИН» работают в широком диапазоне температур от 100 оС до 2200 оС и предназначены для удаления органического связующего и спекания формовок порошковых материалов в одном цикле. При этом пористость получаемых материалов способствует беспрепятственному удалению связующего. Таким образом, в одной конкретной электропечи и в одном технологическом цикле, полностью автоматически и с возможностью воспроизведения, оптимизируются все необходимые технологические функции, а также реализуются новые технические решения.
В оригинальной конструкции горячей зоны вакуумных электропечей торговой марки «НИТТИН» отсутствует реторта. Поэтому удаляемые продукты испаряются в горячей, а их пары осаждаются в холодной зоне на конденсаторе, расположенном между печью и вакуумным насосом. Газообразные продукты пиролиза откачиваются вакуумным насосом. Причем в течение всего процесса удаления связующего в рабочем пространстве вакуумной электропечи поддерживается вакуум не менее 10–3 Па. Удаление связующего происходит вплоть до момента, когда температура в печи достигает значения, при котором начинается спекание порошков. Горячая зона выполняется из углеродных материалов различной структуры, включая углерод-углеродные композиции.
Водородные электропечи или вакуумно-водородные электропечи, горячая зона которых может быть выполнена из графита или стали, широко используются в порошковой металлургии. В водородной электропечи компактированные заготовки(брикеты) располагают в рабочей зоне. Затем в неё одновременно с нагревом садки дозировано подается водород. Продукты разложения связки захватываются потоком газа и частично конденсируются в охлаждаемой ловушке, расположенной между печью и системой дожигания выхлопа. Удаление продуктов разложения связки проточным газом можно проводить в вакуумно-водородных электропечах. В этом случае дозированное натекание водорода в рабочее пространство электропечи происходит при работающем вакуумном насосе и с сохранением в рабочем пространстве электропечи низкого вакуума. Продукты разложения в этом случае осаждаются в конденсаторе между печью и вакуумным насосом. После удаления связующего спекание проводится в высоком вакууме.
Преимущества вакуумных, водородных и вакуумно-водородных электропечей торговой марки «НИТТИН» заключаются в:
- сокращении длительности процессов, снижении капитальных затрат на оборудование в сравнении с аналогами и прототипами;
- низких эксплуатационных расходах вследствие малого энергопотребления и минимального потребления охлаждающей воды (при наличии чиллера);
- стабильно высоком качестве продукции и её воспроизводимости от процесса к процессу;
- быстром вводе в эксплуатацию на площадке потребителя;
- удобстве для сервисного и технического обслуживания;
- длительном периоде эксплуатации основных систем;
- возможности вакуумного удаления связки посредством управляемого перепада давления в горячей зоне и в зоне конденсации, а также удаления связующего потоком водорода (транспортного газа) или инертного газа;
- микропроцессорном управлении, что обеспечивает полную автоматизацию и воспроизводимость технологических процессов.
По желанию заказчика возможна разработка конструкции электропечей индивидуального исполнения, а также их изготовление с последующей доставкой, монтажом, наладкой, вводом в эксплуатацию, инструктажом оперативного персонала по работе на электропечи. На такие электропечи выдается гарантия до трех лет с последующим постгарантийным обслуживанием.