کوره نیتریدینگ یونی دو کاتدی بالابرنده با سقف تخت در مقیاس بزرگ
※ هدف تجهیزات
کوره نیتریدینگ یونی دو کاتدی بالابرنده با سقف تخت در مقیاس بزرگ، تجهیزاتی است که برای عملیات نیتریدینگ سطحی مواد فلزی استفاده می شود.
※ ویژگی های ساختاری
ساختار بدنه کوره: طراحی سقف تخت در مقیاس بزرگ را اتخاذ می کند، با یک پوشش کوره بالابرنده برای بارگیری و تخلیه راحت قطعات کار. بدنه کوره معمولاً از فولاد با کیفیت بالا ساخته شده است که دارای هوابندی و استحکام عالی برای مقاومت در برابر دماهای بالا و محیط های خلاء است.
سیستم دو کاتدی: مجهز به دو کاتد است، می تواند عملیات نیتریدینگ را بر روی دو قطعه کار یا مجموعه ای از قطعات کار بزرگ به طور همزمان انجام دهد و راندمان تولید را بهبود بخشد. کاتدها از مواد و طراحی ساختاری خاصی استفاده می کنند که می تواند جریان یونی را به طور مساوی توزیع کند و از یکنواختی اثرات نیتریدینگ اطمینان حاصل کند.
سیستم بالابرنده: متشکل از یک موتور، پیچ سرب، ریل راهنما و غیره است، می تواند بلند کردن پایدار پوشش کوره را محقق کند. سرعت بالابری را می توان در صورت نیاز تنظیم کرد، معمولاً از چند سانتی متر تا ده ها سانتی متر در دقیقه متغیر است.
سیستم گرمایشی: به طور کلی روش های گرمایش مقاومتی یا گرمایش القایی الکترومغناطیسی را اتخاذ می کند که می تواند به سرعت دمای داخل کوره را به دمای نیتریدینگ مورد نیاز با یکنواختی دمای خوب افزایش دهد.
سیستم خلاء: شامل یک پمپ خلاء، خط لوله خلاء، شیر خلاء، گیج خلاء و غیره است. می تواند کوره را به حالت خلاء بالا تخلیه کند و یک محیط خلاء خوب برای نیتریدینگ یونی ایجاد کند. درجه خلاء نهایی معمولاً می تواند به سطح 10⁻¹Pa ~ 10⁻³Pa برسد.
سیستم تامین گاز: مجهز به چندین خط لوله تامین گاز و فلومترهای با دقت بالا است، می تواند سرعت جریان و فشار گازهای حاوی نیتروژن (مانند نیتروژن، گاز آمونیاک و غیره) را که به داخل کوره وارد می شود، به طور دقیق کنترل کند تا نیازهای فرآیند نیتریدینگ مختلف را برآورده کند.
سیستم اندازه گیری و کنترل دما: چندین عنصر اندازه گیری دما مانند ترموکوپل در موقعیت های مختلف داخل کوره برای اندازه گیری دما قرار می گیرند. سیگنال های دما به ابزار کنترل دما بازخورد داده می شود تا کنترل دقیق دمای داخل کوره محقق شود، با دقت کنترل دما ±1℃ ~ ±5℃.
※ اصل کار
در یک محیط خلاء، گازهای حاوی نیتروژن مانند نیتروژن و آمونیاک وارد کوره می شوند. منبع تغذیه تجهیزات یک میدان الکتریکی بین آند و کاتد اعمال می کند و گازهای حاوی نیتروژن را یونیزه می کند تا ذرات باردار مانند یون های نیتروژن و الکترون ها تولید شود و یک پلاسما تشکیل شود. یون های نیتروژن تحت تأثیر میدان الکتریکی شتاب می گیرند و با سرعت بالا سطح قطعه کار فلزی را بمباران می کنند. انرژی جنبشی یون ها به انرژی حرارتی تبدیل می شود تا قطعه کار گرم شود. در عین حال، یون های نیتروژن الکترون ها را روی سطح قطعه کار به دست می آورند و به اتم های نیتروژن کاهش می یابند. اتم های نیتروژن به سطح فلز نفوذ کرده و به سمت داخل پخش می شوند و با اتم های فلز واکنش شیمیایی می دهند تا یک لایه نیتریده روی سطح فلز تشکیل شود.
※ پارامترهای فنی
اندازه محفظه کوره: با توجه به نیازهای مختلف تولید، قطر محفظه کوره می تواند به بیش از 2000 میلی متر برسد و عمق محفظه کوره می تواند به بیش از 3000 میلی متر برسد تا عملیات نیتریدینگ قطعات کار بزرگ را برآورده کند.
محدوده دما: دمای کارکرد معمولاً 500℃ ~ 650℃ است و حداکثر دمای کار می تواند به حدود 700℃ برسد که می تواند نیازهای دمای نیتریدینگ یونی اکثر مواد فلزی را برآورده کند.
پارامترهای منبع تغذیه: ولتاژ خروجی به طور کلی به طور مداوم از 0 ولت تا 1000 ولت قابل تنظیم است. جریان خروجی با توجه به مدل های مختلف تجهیزات متفاوت است که نمونه های رایج آن 100 آمپر، 150 آمپر، 200 آمپر و غیره است. فرکانس معمولاً کمتر از 100 هرتز است.
درجه خلاء: درجه خلاء نهایی معمولاً می تواند به 10⁻¹Pa ~ 10⁻³Pa برسد و میزان افزایش فشار ≤0.67Pa/h است تا از محیط خلاء پایدار داخل کوره اطمینان حاصل شود.
سرعت جریان گاز: سرعت جریان گاز حاوی نیتروژن که به داخل کوره وارد می شود را می توان به طور دقیق کنترل کرد، معمولاً در محدوده 0-1000L/h قابل تنظیم است.
فشار گاز: فشار تامین گاز به طور کلی بین 0.1 مگاپاسکال و 0.5 مگاپاسکال است تا اطمینان حاصل شود که گاز می تواند به طور مساوی در محفظه کوره توزیع شود و به طور کامل با قطعه کار تماس داشته باشد.
سرعت بالابری: سرعت بالابری پوشش کوره به طور کلی بین 5 سانتی متر تا 20 سانتی متر در دقیقه است که می تواند با توجه به نیازهای واقعی تنظیم شود.
※ مزایای عملکرد
راندمان تولید بالا: طراحی دو کاتدی می تواند چندین قطعه کار را به طور همزمان پردازش کند و راندمان تولید را تا حد زیادی بهبود بخشد و زمان و هزینه پردازش را کاهش دهد.
اثر نیتریدینگ خوب: سیستم دو کاتدی می تواند جریان یونی را به طور مساوی تری روی سطح قطعه کار توزیع کند، در نتیجه یک لایه نیتریده یکنواخت تر و متراکم تر به دست می آید و سختی سطح، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی قطعه کار را بهبود می بخشد.
عملکرد راحت: طراحی بالابرنده پوشش کوره، بارگیری و تخلیه قطعات کار را راحت تر و سریع تر می کند و دشواری عملیات دستی و شدت کار را کاهش می دهد. در عین حال، این تجهیزات مجهز به یک سیستم کنترل پیشرفته هستند که می تواند عملکرد خودکار را محقق کند و پایداری و قابلیت اطمینان فرآیند تولید را بهبود بخشد.
دامنه کاربرد گسترده: مناسب برای عملیات نیتریدینگ اشکال و اندازه های مختلف فولاد کربنی، فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ، فولاد قالب، آلیاژ تیتانیوم و سایر قطعات کار فلزی، به ویژه مناسب برای عملیات قطعات کار بزرگ و با شکل پیچیده.
※ پارامترهای فنی
پارامتر
مشخصات
ولتاژ خروجی
به طور مداوم از 0 ولت تا 1000 ولت قابل تنظیم است
حداکثر جریان پیک خروجی
با مدل های مختلف متفاوت است، از 30 آمپر تا 240 آمپر متغیر است
فرکانس
به طور کلی در محدوده فرکانس پایین، معمولاً کمتر از 100 هرتز، که می تواند بمباران یونی روی سطح قطعه کار را یکنواخت تر کند و آسیب به قطعه کار را کاهش دهد
درجه خلاء نهایی
معمولاً تا 10⁻¹Pa ~ 10⁻³Pa، ایجاد یک محیط خلاء خوب برای نیتریدینگ یونی و کاهش تداخل گازهای ناخالص در فرآیند نیتریدینگ
میزان افزایش فشار
≤0.67Pa/h، نشان دهنده عملکرد آب بندی بدنه کوره و پایداری سیستم خلاء
حداکثر دمای کار
700℃، قادر به رسیدگی به مواد خاص یا الزامات فرآیند خاص با الزامات دمای نیتریدینگ بالا
دقت کنترل دما
±1℃
حداکثر بارگیری کوره
با مدل های مختلف متفاوت است و می تواند با توجه به نیاز مشتری سفارشی شود