فرن النيترات الأيونية الكاثودية المزدوجة المرتفعة للمعالجة السطحية للمعادن

※ استخدام المعدات

فرن النتردة الأيوني ذو الكاثود المزدوج ذو السقف المسطح الكبير هو نوع من المعدات المستخدمة في معالجة النتردة السطحية للمواد المعدنية.

※ الميزات الهيكلية

• هيكل الفرن: يعتمد تصميم سقف مسطح كبير، ويمكن رفع غطاء الفرن وخفضه لتسهيل تحميل وتفريغ قطعة العمل. جسم الفرن مصنوع عادة من الفولاذ عالي الجودة، وله إحكام جيد وقوة، ويمكنه تحمل درجات الحرارة العالية وبيئة الفراغ.
• نظام الكاثود المزدوج: مزود بقطبين كهربائيين (كاثودين)، يمكنه إجراء النتردة لقطعتي عمل أو مجموعة من قطع العمل الكبيرة في نفس الوقت، مما يحسن كفاءة الإنتاج. يعتمد الكاثود على مواد خاصة وتصميم هيكلي، يمكنه توزيع تدفق الأيونات بشكل موحد وضمان اتساق تأثير النتردة.
• نظام الرفع: يتكون من محرك، برغي، سكة توجيه، إلخ، يمكنه تحقيق رفع مستقر لغطاء الفرن. يمكن تعديل سرعة الرفع حسب الحاجة، وعادة ما تكون بين بضعة سنتيمترات إلى عشرات السنتيمترات في الدقيقة.
• نظام التسخين: يستخدم بشكل عام التسخين بالمقاومة أو التسخين بالحث الكهرومغناطيسي، والذي يمكنه زيادة درجة الحرارة في الفرن بسرعة إلى درجة حرارة النتردة المطلوبة، وتوحيد درجة الحرارة جيد.
• نظام التفريغ: يشمل مضخة تفريغ، أنبوب تفريغ، صمام تفريغ ومقياس تفريغ، إلخ، يمكنه ضخ الفرن إلى حالة تفريغ عالية، لخلق بيئة تفريغ جيدة للنتردة الأيونية، وعادة ما تصل درجة التفريغ القصوى إلى مستوى 10⁻¹Pa~10⁻³Pa.
• نظام إمداد الغاز: مجهز بأنابيب متعددة لإمداد الغاز ومقياس تدفق عالي الدقة، يمكنه التحكم بدقة في معدل التدفق وضغط الغاز المحتوي على النيتروجين (مثل النيتروجين، الأمونيا، إلخ) إلى الفرن لتلبية احتياجات عمليات النتردة المختلفة.
• نظام قياس درجة الحرارة والتحكم في درجة الحرارة: يتم قياس درجة الحرارة من خلال مجسات حرارية متعددة وعناصر قياس درجة حرارة أخرى مدخلة في مواضع مختلفة داخل الفرن، ويتم تغذية إشارة درجة الحرارة إلى جهاز التحكم في درجة الحرارة، وذلك لتحقيق تحكم دقيق في درجة الحرارة داخل الفرن. يمكن أن تصل دقة التحكم في درجة الحرارة إلى ±1℃~±5℃.

※ مبدأ العمل

• في بيئة مفرغة، يتم ملء الفرن بغازات تحتوي على النيتروجين، مثل النيتروجين والأمونيا. يطبق مصدر الطاقة للجهاز مجالًا كهربائيًا بين الأنود والكاثود لتأيين الغاز المحتوي على النيتروجين وإنتاج جسيمات مشحونة مثل أيونات النيتروجين والإلكترونات، مكونة بلازما. يتم تسريع أيون النيتروجين تحت تأثير المجال الكهربائي، ويصطدم بسرعة بسطح قطعة العمل المعدنية، وتتحول الطاقة الحركية للأيون إلى طاقة حرارية لتسخين قطعة العمل، وفي نفس الوقت، يحصل أيون النيتروجين على إلكترونات على سطح قطعة العمل ليتم اختزاله إلى ذرات نيتروجين، تخترق ذرات النيتروجين سطح المعدن وتنتشر إلى الداخل، وتتفاعل كيميائيًا مع ذرات المعدن، مكونة طبقة نتردة على سطح المعدن.

※ المعلمات الفنية

• حجم الفرن: وفقًا لاحتياجات الإنتاج المختلفة، يمكن أن يصل قطر الفرن إلى أكثر من 2000 مم، ويمكن أن يصل عمق الفرن إلى أكثر من 3000 مم لتلبية معالجة النتردة لقطع العمل الكبيرة.
• نطاق درجة الحرارة: تتراوح درجة حرارة العمل الشائعة بشكل عام بين 500℃~650℃، ويمكن أن تصل أعلى درجة حرارة عمل إلى حوالي 700℃، والتي يمكن أن تلبي متطلبات درجة حرارة النتردة الأيونية لمعظم المواد المعدنية.
• معلمات مصدر الطاقة: الجهد الناتج قابل للتعديل بشكل مستمر من 0 فولت إلى 1000 فولت، ويتغير التيار الناتج وفقًا لطرازات الأجهزة المختلفة، الشائعة 100 أمبير، 150 أمبير، 200 أمبير، إلخ، التردد عادة أقل من 100 هرتز.
• درجة التفريغ: يمكن أن تصل درجة التفريغ القصوى عادة إلى 10⁻¹Pa~10⁻³Pa، ومعدل ارتفاع الضغط أقل من 0.67Pa/h، لضمان استقرار بيئة التفريغ في الفرن.
• تدفق الغاز: يمكن التحكم بدقة في تدفق الغاز المحتوي على النيتروجين إلى الفرن، وعادة ما يكون في نطاق 0-1000 لتر/ساعة قابل للتعديل.
• ضغط الغاز: ضغط الغاز المزود عادة ما يكون بين 0.1 ميجا باسكال - 0.5 ميجا باسكال لضمان توزيع الغاز بالتساوي في الفرن والتلامس الكامل مع قطعة العمل.
• سرعة الرفع: سرعة رفع غطاء الفرن عادة ما تكون بين 5 سم - 20 سم في الدقيقة، والتي يمكن تعديلها حسب الاحتياجات الفعلية.

※ ميزة الأداء

• كفاءة إنتاج عالية: تصميم الكاثود المزدوج يمكنه معالجة قطع عمل متعددة في نفس الوقت، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة الإنتاج ويقلل من وقت المعالجة والتكلفة.
• تأثير نتردة جيد: يمكن لنظام الكاثود المزدوج أن يجعل تدفق الأيونات أكثر توزيعًا بالتساوي على سطح قطعة العمل، وذلك للحصول على طبقة نتردة أكثر اتساقًا وكثافة، مما يحسن الصلابة السطحية ومقاومة التآكل ومقاومة الصدأ لقطعة العمل.
• سهولة التشغيل: تصميم الرفع لغطاء الفرن يجعل تحميل وتفريغ قطعة العمل أكثر ملاءمة وسرعة، ويقلل من صعوبة وكثافة العمل اليدوي. في نفس الوقت، الجهاز مجهز بنظام تحكم متقدم، يمكنه تحقيق التشغيل الآلي وتحسين استقرار وموثوقية عملية الإنتاج.
• نطاق تطبيق واسع: مناسب للنتردة للفولاذ الكربوني، الفولاذ السبائكي، الفولاذ المقاوم للصدأ، فولاذ القوالب، سبائك التيتانيوم وغيرها من قطع العمل المعدنية ذات الأشكال والأحجام المختلفة، ومناسب بشكل خاص لمعالجة قطع العمل الكبيرة والمعقدة الشكل.

المعلمات الفنية