Precision Case Hardening by Low Pressure Carburizing (LPC) for High Volume Production* Translated title: Präzises Einsatzhärten mit Niederdruck-Aufkohlen (LPC) in der Großserienfertigung

Abstract

Traditionally, case hardening is based on carburizing in atmospheres and oil quenching; this is carried out in sealed quench furnaces and in continuous lines (pusher, roller or rotary furnaces). They are technologies and devices developed more than 50 years ago and, over the course of time, they have exhausted their development potential. At present, they hardly meet the incoming requirements of the modern industry regarding quality and replicability, integration and organization of production, and environment protection.

A solution for weak points of traditional case hardening is the use of vacuum technologies and equipment. Vacuum carburizing increases the resulting precision and replicability, and the variety of vacuum equipment for heat treatment allows the adaptation to modern industry requirements. Two applications are described in the article. The first one – evolutionary – is based on the triple- chamber vacuum furnace for semi-continuous production as a wide alternative for traditional devices. The second system – innovative – is based on the true single-piece flow method. Both solutions have specific and characteristic properties that predispose them for different applications depending on quality requirements and organization of production.

Kurzfassung

Ursprünglich basiert das Einsatzhärten auf dem atmosphärischen Aufkohlen und der Öl-Abschreckung. Dies erfolgt in abgedichteten Härteöfen und in durchgehenden Produktionslinien (Durchstoß-, Rollen- oder Drehofen). Diese vor mehr als 50 Jahren entwickelten Technologien und Geräte haben im Laufe der Zeit ihr Entwicklungspotenzial erschöpft. Derzeit erfüllen sie kaum die eingehenden Anforderungen der modernen Industrie hinsichtlich Qualität und Reproduzierbarkeit, Integration und Organisation der Produktion sowie Umweltschutz.

Eine Lösung für Schwachstellen des ursprünglichen Einsatzhärtens ist der Einsatz von Vakuumtechnologien und Vakuumanlagen. Durch die Vakuum-Aufkohlung wird die Präzision und Reproduzierbarkeit erhöht. Die Vielfalt der Vakuum-Ausrüstung für die Wärmebehandlung ermöglicht die Anpassung an die modernen Anforderungen der Industrie. Zwei Anwendungen sind in dem Artikel beschrieben. Die erste Anwendung basiert auf der Dreikammer-Vakuumofenlinie für die halbkontinuierliche Produktion als eine breite Alternative für herkömmliche Geräte. Die zweite Anwendung ist ein innovatives, auf der echten Single-Piece-Flow-Methode basierendes System. Beide Lösungen verfügen über spezifische und charakteristische Eigenschaften, die sie, je nach Qualitätsanforderungen und Organisation der Produktion, für unterschiedliche Anwendungen einsetzen können.