Vacuümsinteroven

I. Kernbeginsel: Vacuümomgeving + nauwkeurige temperatuurcontrole om traditionele pijnpunten bij het sinteren aan te pakken

1. Voorkoming van oxidatie/verontreiniging: De vacuümomgeving isoleert zuurstof en voorkomt oxidatie van metalen bij hoge temperaturen (bijv. titaniumlegeringen,Het gebruik van de methode is in het bijzonder van groot belang voor de verwerking van de in de verwerking van de producten gebruikte chemische stoffen..g., H2O, CO2) en materialen;
2. Ontgassing en zuivering: Adsorbeerde gassen (bijv. waterstof, stikstof) in materialen vluchten bij hoge temperaturen en worden door de vacuümpomp afgevoerd, waardoor de porositeit van materialen wordt verminderd;
3. Precieze verdichting: warmteoverdracht in een vacuümomgeving is gelijkmatiger (voornamelijk door stralingswarmteoverdracht).het zorgt voor een gelijkmatige groei van materiaalmicrokristallen en voorkomt lokaal over- of onvolledig sinteren.

II. Kernstructuur: Samengesteld uit 5 systemen, allemaal onontbeerlijk

III. Belangrijkste classificaties: verdeeld naar verwarmingsmethode/toepassingsscenario

1. Geklassificeerd naar verwarmingselement
   • Grafietverwarmd type: Het verwarmingselement is grafiet van hoge zuiverheid, dat bestand is tegen hoge temperaturen (tot 2200°C) en een gelijkmatige warmtegeleiding heeft.wolfraam-cobaltlegeringen) en grafietmaterialen;
   • Metalen verwarmd type: Het verwarmingselement is molybdeendraad of wolfraamdraad, met een hoger vacuümniveau (tot 10−5 Pa).
   • Keramisch verwarmd type: Het verwarmingselement is een SiC- of MoSi2-staaf, geschikt voor het sinteren van keramische materialen zoals aluminiumleedstof en siliciumnitride om metaalverontreiniging te voorkomen.
2. Geklassificeerd naar toepassingsscenario
   • Speciale oven voor gecementiseerde carbiden: wordt gebruikt voor het sinteren van gecementiseerde carbiden (bv. WC-Co-legeringen) voor het snijden van gereedschappen en vormen en moet worden gecombineerd met een "ontwasproces" (om het vormmiddel in materialen te verwijderen);
   • Speciale oven voor halfgeleiders: wordt gebruikt voor het sinteren van siliciumwafers en siliciumcarbide (SiC) wafers, waarvoor een extreem hoog vacuümgehalte (10-6Pa) en een reinigingsniveau nodig zijn om verontreinigingen die de prestaties van de halfgeleider beïnvloeden te voorkomen;
   • Speciale oven voor poedermetallurgie: wordt gebruikt voor het sinteren van metaalpoeders zoals ijzerpoeder en koperpoeder, en kan geïntegreerd "sinteren + warm persen" realiseren (verbetering van de dichtheid door druktoepassing).

IV. Belangrijkste toepassingsgebieden: de "onzichtbare hoeksteen" van de high-end productie

• Ruimtevaartuigen: Bereiding van motorbladen en verbrandingskamers van titaniumlegeringen (die zonder oxidatiefouten hoge temperaturen boven 1000°C moeten weerstaan);
• Halfroductoren: "Sinterbinding" van SiC-aandrijvingstoestellen (sinterchippen en -substraten met metalen soldeer om de warmteafvoer te verbeteren);
• Nieuwe energie: Sintering van kathodematerialen (bijv. sulfide-electrolyten) voor vaste batterijen (de vacuümomgeving voorkomt dat elektrolyten met lucht reageren);
• Zementcarbiden: Sintering van WC-Co-legeringen voor snijgereedschappen en mijnboorboorstukken (vacuümontgassing kan het risico op splintering van gereedschap verminderen);
• Medische hulpmiddelen: Sintering van kunstmatige verbindingen (titaniumlegering/keramische materialen) (die een uiterst hoge dichtheid vereisen om infiltratie en corrosie door lichaamsvloeistoffen te voorkomen).

V. Voorzorgsmaatregelen bij selectie en gebruik

1. Kernindicatoren voor de selectie
   • Maximale temperatuur: geselecteerd op basis van de sintertemperatuur van de materialen (bijv. meer dan 1600°C voor keramiek, 800~1200°C voor metaalpoeders);
   • Vacuümniveau: 10-4 Pa of hoger voor actieve metalen (bv. titanium) en 10-2 Pa is voldoende voor gewone metaalpoeders;
   • Grootte van de ovenkamer: Voldoet aan het productievolume (kleine laboratoriumovenkamers < 50 L, grote industriële ovenkamers tot 500 L of meer);
   • Temperatuurcontrole nauwkeurigheid: ± 0,5 °C voor high-end toepassingen (bijv. halfgeleiders) en ± 1 °C voor gewone poedermetallurgie.
2. Belangrijkste voorzorgsmaatregelen bij gebruik
   • Inspectie van het vacuümniveau: Controleer de luchtdichtheid van de oven (bijv. met een heliummassaspectrometerlekkadetector) voor elke opstart om oxidatie van het materiaal door luchtlek te voorkomen;
   • Onderhoud van verwarmingselementen: Grafietverwarmingselementen moeten niet in aanraking komen met zuurstof (makkelijk te oxideren en te verbranden bij hoge temperaturen),en metalen verwarmingselementen moeten worden beschermd tegen "materiaal spatten" (gesmolten materialen kleven aan elementen die kortsluitingen veroorzaken);
   • Bescherming tegen koeling: Na het sinteren wacht u tot de temperatuur van de oven onder de 200°C daalt voordat u het vacuüm breekt (lucht invoert) om onmiddellijke oxidatie van hoogtemperatuurmaterialen bij blootstelling aan lucht te voorkomen.

VI. Industrieontwikkelingen: Inlichtingen en uitbreiding

1. Informatie: AI-temperatuurregelingsaalgoritmen invoeren om automatisch sinterkrommen te optimaliseren (bijv. het aanpassen van de verwarmingssnelheid op basis van materiaalpartijen);integreren van het Internet of Things om de ovendruk en -temperatuur in realtime te controleren, waardoor externe bediening en onderhoud mogelijk zijn;
2. Uitbreiding en integratie: Ontwikkeling van grootschalige apparatuur met ovenkamers van meer dan 1 m voor windenergielagers en grote luchtvaartcomponenten;het gehele proces van "ontwassen - sinteren - warm persen - koelen" integreren om de verontreiniging door materiaaloverdracht tussen processen te verminderen.