Abstract
La cementazione a bassa pressione (LPC) per la tempra di ingranaggi di grandi dimensioni è un nuovo approccio ad una tecnologia tradizionale. Oggigiorno, l'ambiente di produzione richiede miglioramenti di processo, qualità dei prodotti e requisiti ambientali sempre più severi. Le applicazioni per il trattamento termico possono avere un impatto estremo sulla riduzione dei costi e dei tempi complessivi di prodizione. Esempi di LPC applicata ad ingranaggi sono stati condotti in configurazioni a lotti orizzontali con relativi innati svantaggi tra cui, in primis, la limitazione della dimensione massima degli ingranaggi temprabili. Queste limitazioni hanno scoraggiato l'idea di applicare il processo LPC ad ingranaggi di dimensioni estremo. I design verticali consentono invece un utilizzo ottimale del volume di lavoro di un forno, ma presentano comunque delle sfide. I sistemi di tempra ad olio LPC con configurazione verticale sono impegnativi in quanto devono essere collegati verticalmente con relativo ingombro. Possono essere utilizzati forni verticali e tempra a gas ad alta pressione (HPGQ), tuttavia la tempra a gas mostra dei limiti rispetto alla tempra in olio. I sistemi tradizionali offrono effetti indesiderati (ma accettati), tra cui l’impego di un'atmosfera infiammabile, generatori atmosferici ingombranti, ossidazione inter-granulare, ecc.. L'approccio LPC consente una tempra più sicura ed ecologica all’interno di una camera depressurizzata. Al termine dei cicli di diffusione, il componente può essere rimosso dalla camera di riscaldamento e temprato in olio in un ambiente separato. I forni LPC classici non lo consentono poiché i materiali, quando esposti all'ossigeno, tendono a degradarsi. Il design LPC si caratterizza per un sistema di riscaldamento che può funzionare sottovuoto e può essere esposto all'ossigeno durante il trasferimento del materiale per la fase di tempra. La cementazione LPC consente di lavorare a temperature elevate (1800-1900 ° F [980-1040 ° C]) riducendo drasticamente i tempi di cementazione (fino al 50%) rispetto alle temperature caratteristiche dei processi tradizionali, garantendo un risparmio sia a livello economico che di tempo.