У цикла три части.
У каждой своя задача.
Термопара измеряет температуру в своей точке. По этим показаниям нельзя напрямую определить температуру центра изделия. Даже точное удержание камеры не отменяет задержку прогрева загрузки.
Посмотрите, как расположение термопары меняет условия измерения →
Нагрев
Подвести тепло. Подобрать скорость под материал, геометрию и подготовку изделия.
Выдержка
Дать изделию прогреться и процессу пройти. Уточнить, от какого момента отсчитывается время.
Охлаждение
Получить нужное состояние материала. Скорость снижения температуры тоже входит в программу.
Толщина — только один из факторов. На цикл влияют форма изделия, состав, оснастка, расположение в камере и загрузка. Ускорить программу увеличением одной уставки обычно недостаточно.
Обжиг — это температура
вместе со временем.
Для керамики полезно различать температуру на дисплее и степень обжига. Пирометрические конусы реагируют на совокупное действие времени и температуры. Поэтому два цикла с одинаковым максимумом могут дать разный результат.
Перед обжигом сырец должен высохнуть. Скорость подъёма выбирают с учётом массы, толщины и рекомендаций для конкретной глины и глазури. Выдержку на пике нельзя считать универсальным способом исправить любую программу.
Что проверять: состояние сырца, фактическую скорость подъёма и конусы рядом с изделиями. Для повторяемости фиксируйте также загрузку печи.
Основа разбора: Skutt KilnMaster — подготовка к обжигу, Heat Work и пример для фарфора ↗
Форма меняется на нагреве.
Напряжения — на охлаждении.
После формования стекла цикл продолжается. На отжиге температуру выравнивают по изделию, затем проходят участок охлаждения с заданной скоростью. Толщина и возможность равномерного охлаждения влияют на выбор программы.
У Bullseye для прозрачного плоского стекла толщиной 12 мм указана выдержка 2 часа при 482 °C; для 25 мм — 4 часа. Меняется и последующее охлаждение. Эти значения относятся к конкретному стеклу и условиям таблицы.
Что проверять: итоговую толщину, совместимость стекла и равномерность охлаждения. Для рельефной работы или охлаждения только с одной стороны простая строка по толщине может не подходить.
Начало графика — уже при 482 °C. Предыдущее формование и выход на эту температуру не включены. Плоские плиты постоянной толщины должны охлаждаться равномерно сверху и снизу. Это режим для указанного прозрачного стекла Bullseye.
Подробное сравнение отжига 6, 12 и 25 мм →
Основа разбора: Bullseye — отжиг плит разной толщины, таблица в °C ↗
Сначала марка и операция.
Затем температура.
Отжиг, закалка и отпуск решают разные задачи. Программа для одной марки стали не переносится автоматически на другую. Для инструментальной стали Arne производитель задаёт отдельные режимы и условия защиты от окисления.
В таблице закалки Arne выдержка начинается после полного прогрева инструмента. Достижение температуры датчиком камеры ещё не запускает этот отсчёт. При мягком отжиге предусмотрено медленное охлаждение в печи.
Что проверять: марку, сечение детали, требуемую операцию, атмосферу и способ охлаждения. Закалочная среда и последующий отпуск — отдельные части технологии.
Основа разбора: Uddeholm Arne — Heat Treatment, стр. 4 ↗
Удалить модель.
Сохранить форму.
При прокалке опоки нагревается связка из формовочной массы и модели. Для воска и разных фотополимеров могут требоваться разные циклы. Имеют значение совместимость массы, размер опоки и количество выжигаемого материала.
В примере Formlabs Castable Wax длинная ступень при 300 °C предшествует выходу на 750 °C. Производитель связывает выбор цикла с инструкцией к формовочной массе и требует вентилируемую печь. Один температурный график не описывает весь процесс выжигания.
Что проверять: точное название смолы и массы, подготовку опоки, загрузку и вентиляцию печи. Температуру перед литьём выбирают под форму и металл.
Основа разбора: Formlabs — Casting Guide, стр. 8–9 ↗
Библиотека прокалки опок: выбрать массу, модель и сравнить графики →
Прочитайте цикл
по его ступеням.
Ниже — примеры из документов производителей. Выберите процесс и нажмите на ступень, чтобы увидеть её участок на графике и назначение. Эти профили не связаны с учебной моделью выше.
Числовые примеры и условия применения
Skutt, фарфор Cone 6: 500 °F/ч до 2000 °F, затем 100 °F/ч до 2185 °F; без заданной выдержки. В °C это примерно 278 °C/ч до 1093 °C и 56 °C/ч до 1196 °C. Пример из руководства; результат проверяют конусами.
Bullseye, прозрачная плита 12 мм: после выхода на 482 °C выдержка 2 часа; охлаждение 55 °C/ч до 427 °C, 99 °C/ч до 371 °C, затем 330 °C/ч до 21 °C. Для плоской плиты постоянной толщины, равномерно охлаждаемой сверху и снизу. Предыдущие стадии формования не показаны.
Uddeholm Arne, мягкий отжиг: защитить сталь и полностью прогреть до 780 °C. Далее в печи 15 °C/ч до 650 °C, затем охлаждение на воздухе. График показывает только участок с заданной скоростью.
Formlabs Castable Wax с R&R Plasticast with BANDUST: 21 → 300 °C за 60 минут; 480 минут при 300 °C; 300 → 750 °C за 100 минут; 180 минут при 750 °C; 750 → 512 °C за 60 минут; окно литья до 2 часов. Для другой массы, размеров опоки или объёма модели цикл уточняют.
Подготовить безопасное рабочее место: от розетки до вытяжки →
Задайте весь профиль.
Проверьте весь цикл.
В программе Nellin задают последовательность температурных ступеней и выдержек. Подготовьте профиль из документа на материал, затем перенесите его в параметры программы по инструкции контроллера.
- Запишите условия. Материал, операцию, толщину, загрузку, температуру начала и ограничения печи.
- Переведите скорость во время перехода. Для постоянной скорости время в часах равно разнице температур в °C, делённой на скорость в °C/ч. Например, снижение 780 → 650 °C при 15 °C/ч занимает 8 часов 40 минут.
- Проверьте отсчёт выдержки. Если документ требует время после прогрева детали, полка по показанию камеры сама по себе этого не подтверждает.
- Проверьте результат на пробном цикле. Сопоставьте программу с фактическим графиком, измерениями и методом контроля материала.
Охлаждение ограничено печью. Контроллер может замедлять естественное охлаждение подводом тепла. Охлаждать быстрее, чем позволяет конструкция, без отдельной системы он не сможет.
Разобрать фактическую запись нагрева →
О выборе режима регулирования читайте в статье «PID, гистерезис или ADRC». Материал определяет требования к профилю, а настройка регулятора помогает печи его выполнить.