Ένας κενός κλιματιστικός φούρνος είναι ένας βιομηχανικός εξοπλισμός θέρμανσης που επιτυγχάνει την "κλιματισμό" του υλικού μέσω ακριβούς ρύθμισης της θερμοκρασίαςπεριβάλλον αρνητικής πίεσης (άδειο)Η βασική του λειτουργία είναι να εξαλείφει τους εσωτερικούς πόρους των υλικών, να βελτιώνει τις μικροδομές και τελικά να ενισχύει τις βασικές ιδιότητες των υλικών όπως η πυκνότητα, η αντοχή και η ηλεκτρική αγωγιμότητα.Χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανικούς τομείς υψηλού επιπέδου, συμπεριλαμβανομένης της αεροδιαστημικής βιομηχανίας., ημιαγωγούς, νέες ενέργειες, και τσιμεντοποιημένα καρβίδια, που χρησιμεύουν ως βασικός εξοπλισμός για την προετοιμασία μετάλλων ακριβείας, κεραμικών και σύνθετων υλικών.
Η παραδοσιακή συγκόλληση (π.χ. ατμοσφαιρική συγκόλληση) είναι επιρρεπής σε αέρια όπως οξυγόνο και άζωτο, με αποτέλεσμα την οξείδωση του υλικού, τη καρβουρίωση ή τη μόλυνση από ακαθαρσίες.Αντίθετα, ένα κενό συνθετικό φούρνο μειώνει την πίεση στο εσωτερικό του φούρνου σε10−2~10−5Paχρησιμοποιώντας ένα σύνολο αντλιών κενού (π.χ. μοριακή αντλία, αντλία ρίζων) και επιτυγχάνει τρεις βασικούς στόχους μέσω της τμηματικής θέρμανσης και της διατήρησης της θερμότητας:
- Πρόληψη οξείδωσης/ρύπανσης: Το κενό περιβάλλον απομονώνει το οξυγόνο, αποφεύγοντας την οξείδωση των μετάλλων σε υψηλές θερμοκρασίες (π.χ. κράματα τιτανίου,Ειδικότερα, η ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική ατμοσφαιρική.π.χ., H2O, CO2) και υλικά·
- Αποαέρια και καθαρισμός: Τα αέρια που απορροφούνται (π.χ. υδρογόνο, άζωτο) στο εσωτερικό των υλικών αιωρούνται σε υψηλές θερμοκρασίες και αποβάλλονται από την αντλία κενού, μειώνοντας την πορώδητητα των υλικών.
- Ακριβής πυκνότητα: Η μεταφορά θερμότητας σε κενό περιβάλλον είναι πιο ομοιόμορφη (κυρίως μέσω της μεταφοράς θερμότητας από ακτινοβολία).εξασφαλίζει την ομοιόμορφη ανάπτυξη των μικροκρυστάλλων του υλικού και αποτρέπει την τοπική υπερσυσσωμάτωση ή την ελλιπή συσσωμάτωση.
Η δομή ενός κενού κεντροσυσσωματωτικού φούρνου σχεδιάζεται γύρω από την "στεγάνωση κενού", τον "ακριβή έλεγχο της θερμοκρασίας" και την "ασφάλεια και σταθερότητα", συμπεριλαμβανομένων κυρίως των ακόλουθων 5 τμημάτων:
Διαφορετικά υλικά έχουν σημαντικές διαφορές στις απαιτήσεις συγκόλλησης, επομένως οι κεντροσυσσωρευτικοί φούρνοι πρέπει να σχεδιάζονται ειδικά.
-
Κατατάσσεται ανά θερμαντικό στοιχείο
- Τύπος θερμαινόμενος με γραφίτη: Το θερμαντικό στοιχείο είναι υψηλής καθαρότητας γραφίτης, ανθεκτικός σε υψηλές θερμοκρασίες (μέχρι 2200°C) και έχει ομοιόμορφη θερμική αγωγιμότητα.Άλλα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή συσκευών ή συσκευών;
- Τύπος με θέρμανση μετάλλου: Το θερμαντικό στοιχείο είναι σύρμα μολυβδενίου ή σύρμα βολφραμίου, με υψηλότερο επίπεδο κενού (έως 10−5Pa).
- Τύπος κεραμικής θέρμανσης: Το θερμαντικό στοιχείο είναι ράβδος SiC ή ράβδος MoSi2, κατάλληλη για τη συγκόλληση κεραμικών υλικών όπως αλουμινίου και νιτρικού πυριτίου, ώστε να αποφεύγεται η μόλυνση από μέταλλα.
-
Κατατάσσεται ανά σενάριο εφαρμογής
- Ειδικός φούρνος για καρβίδια τσιμέντου: Χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση καρβιδίων από τσιμέντο (π.χ. κράματα WC-Co) για εργαλεία κοπής και καλούπια, και πρέπει να συνδυάζεται με διαδικασία "αφαίρεσης κεριού" (για την αφαίρεση του μέσου σχηματισμού στα υλικά).
- Ειδικός φούρνος για ημιαγωγούς: Χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση πλακιδίων πυριτίου και πλακιδίων καρβιδίου πυριτίου (SiC), που απαιτούν εξαιρετικά υψηλά επίπεδα κενού (10-6Pa) και καθαρότητα για την αποφυγή ακαθαρσιών που επηρεάζουν τις επιδόσεις των ημιαγωγών.
- Ειδικός φούρνος για την μεταλλουργία σκόνης: Χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση μεταλλικών σκόνης, όπως σκόνης σιδήρου και σκόνης χαλκού, και μπορεί να συνειδητοποιήσει την ολοκληρωμένη "συσκόλληση + ζεστή πίεση" (επιπλέον βελτίωση της πυκνότητας μέσω της εφαρμογής πίεσης).
Οι κενοσυσσωματωτικοί φούρνοι αποτελούν βασικό εξοπλισμό σε πολλές στρατηγικές αναδυόμενες βιομηχανίες.
- Αεροδιαστημική: Προετοιμασία λεπίδων κινητήρων από κράμα τιτανίου και θαλάμων καύσης από υπερσύνθετα (που πρέπει να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες άνω των 1000 °C χωρίς ελαττώματα οξείδωσης) ·
- Ημιαγωγοί: "Συνδέσεις συσσωρευτής" των συσκευών ισχύος SiC (συσσωρευτές και υποστρώματα με μεταλλική συγκόλληση για τη βελτίωση της απόδοσης της απώλειας θερμότητας) ·
- Νέα Ενέργεια: Συσσωρεύσεις υλικών καθοδίων (π.χ. ηλεκτρολυτών θειούχου) για μπαταρίες στερεού αέρα (το περιβάλλον κενού εμποδίζει την αντίδραση των ηλεκτρολυτών με τον αέρα).
- Καρβίδες από τσιμέντο: Συσσωμάτωση κράματος WC-Co για εργαλεία κοπής και τρυπάνι (η αποαέρια διάλυση υπό κενό μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο θραύσης εργαλείων)
- Ιατρικές συσκευές: Συσσωμάτωση τεχνητών αρθρώσεων (σύνωση τιτανίου/κεραμικά υλικά) (που απαιτεί εξαιρετικά υψηλή πυκνότητα για την αποτροπή της διείσδυσης υγρών του σώματος και της διάβρωσης).
-
Βασικοί δείκτες για την επιλογή
- Μέγιστη θερμοκρασία: Επιλέγεται με βάση τη θερμοκρασία συγκόλλησης των υλικών (π.χ. άνω των 1600°C για κεραμικές ύλες, 800~1200°C για μεταλλικές σκόνες).
- Επίπεδο κενού: 10-4Pa ή υψηλότεροι για τα ενεργά μέταλλα (π.χ. τιτάνιο) και 10-2Pa επαρκούν για τις συνήθεις μεταλλικές σκόνες.
- Μέγεθος της αίθουσας του φούρνου: Ταιριάζει με τον όγκο παραγωγής (μικροί εργαστηριακοί κλιβάνοι < 50L, μεγάλοι βιομηχανικοί κλιβάνοι έως 500L και άνω) ·
- Ακριβότητα ελέγχου θερμοκρασίας: ± 0,5°C για εφαρμογές υψηλού επιπέδου (π.χ. ημιαγωγούς) και ± 1°C για την κοινή μεταλλουργία σκόνης.
-
Βασικές Προφυλάξεις για τη Χρήση
- Επιθεώρηση επιπέδου κενού: Ελέγξτε την αεροστεγνότητα του σώματος του κλιβάνου (π.χ. χρησιμοποιώντας ανιχνευτή διαρροής με φάσμα μάζας ήλίου) πριν από κάθε εκκίνηση, ώστε να αποφεύγεται η οξείδωση του υλικού που προκαλείται από διαρροή αέρα.
- Συντήρηση θερμαντικού στοιχείου: Τα θερμαντικά στοιχεία από γραφίτη πρέπει να αποφεύγονται από την επαφή με το οξυγόνο (ελαφρώς οξειδωμένα και καίγονται σε υψηλές θερμοκρασίες),και τα μεταλλικά θερμαντικά στοιχεία πρέπει να προστατεύονται από "νέες ψεκασμοί υλικών" (χυτά υλικά που προσκολλούνται σε στοιχεία που προκαλούν βραχυκυκλώματα);
- Προστασία από ψύξη: Μετά τη συγκόλληση, περιμένετε μέχρι να πέσει η θερμοκρασία του κλιβάνου κάτω από 200°C πριν σπάσετε το κενό (παρουσιάζοντας αέρα) για να αποφευχθεί η στιγμιαία οξείδωση υλικών υψηλής θερμοκρασίας όταν εκτίθενται στον αέρα.
Καθώς η υψηλού επιπέδου κατασκευή επιβάλλει υψηλότερες απαιτήσεις στις επιδόσεις των υλικών, οι φούρνοι συγκόλλησης κενού αναπτύσσονται σε δύο κατευθύνσεις:
- Πληροφορίες: εισαγωγή αλγορίθμων ελέγχου θερμοκρασίας με τεχνητή νοημοσύνη για την αυτόματη βελτιστοποίηση των καμπυλών συγκόλλησης (π.χ. ρύθμιση του ρυθμού θέρμανσης σύμφωνα με τις παρτίδες υλικών) ·ενσωματώσει το Διαδίκτυο των Πραγμάτων για την παρακολούθηση της πίεσης και της θερμοκρασίας του φούρνου σε πραγματικό χρόνο, που επιτρέπουν την εξ αποστάσεως λειτουργία και συντήρηση·
- Διεύρυνση και ολοκλήρωση: Ανάπτυξη εξοπλισμού μεγάλης κλίμακας με μεγέθη θαλάμου φούρνου άνω του 1 m για ρουλεμάνιο αιολικής ενέργειας και μεγάλα αεροδιαστημικά εξαρτήματα.να ενσωματώσει ολόκληρη τη διαδικασία "αφαίρεσης κεριού - συντρίψεως - θερμής πίεσης - ψύξης" για τη μείωση της ρύπανσης που προκαλείται από τη μεταφορά υλικών μεταξύ των διαδικασιών.
Συμπερασματικά, οι κενοσυσσωρευτικοί φούρνοι αποτελούν τη βασική γέφυρα που συνδέει τις "πρώτες ύλες σκόνης" και τα "υψηλής ακρίβειας εξαρτήματα".Το τεχνικό τους επίπεδο επηρεάζει άμεσα την απόδοση των προϊόντων των βιομηχανιών της μεταγενέστερης γραμμής παραγωγής, και είναι ένα από τα σημαντικά σύμβολα που μετρούν τις υψηλής τεχνολογίας παραγωγικές δυνατότητες μιας χώρας.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!