کوره سینتر کردن خلاء

I. اصل اصلی: محیط خلاء + کنترل دقیق دمای برای رسیدگی به نقاط درد سنتری سنتی

1. پیشگیری از اکسیداسیون/ آلودگی: محیط خلاء اکسیژن را جدا می کند و از اکسیداسیون در دمای بالا فلزات (به عنوان مثال، آلیاژ های تیتانیوم،در حالی که واکنش های شیمیایی بین ناخالصی های گازی را کاهش می دهد(به عنوان مثال، H2O، CO2) و مواد؛
2. گاز زدایی و تصفیه: گازهای جذب شده (به عنوان مثال هیدروژن، نیتروژن) در داخل مواد در دمای بالا فروریزه می شوند و توسط پمپ خلاء تخلیه می شوند، باعث کاهش سوراخ پذیری مواد می شوند.
3. چگال شدن دقیق: انتقال گرما در محیط خلاء یکنواخت تر است (به طور عمده از طریق انتقال گرما تابش). در ترکیب با دقت کنترل دمای ± 1 °C،این امر باعث رشد یکنواخت میکروکریستال های مواد می شود و از بیش از حد سینتر کردن یا سینتر کردن ناقص محلی جلوگیری می کند..

ساختار اصلی: متشکل از 5 سیستم، همه ضروری

III. طبقه بندی های اصلی: تقسیم بر اساس روش گرمایش / سناریوی کاربرد

1. طبقه بندی بر اساس عنصر گرمایش
   • نوع گرم شده با گرافیت: عنصر گرمایش گرافیت خالص است که در برابر دماهای بالا (تا 2200°C) مقاوم است و رسانایی حرارتی یکنواخت دارد.ماده های فلزاتی و مواد گرافیتی;
   • نوع گرم کننده فلز: عنصر گرمایش سیم مولیبدن یا سیم وولفستم است، با سطح خلاء بالاتر (تا 10-5Pa) ، مناسب برای سینتر کردن فلزات فعال مانند آلیاژ های تیتانیوم و آلیاژ های فوق العاده است.
   • نوع سرامیکی گرم: عنصر گرمایش یک میله SiC یا میله MoSi2 است که برای سینتر کردن مواد سرامیکی مانند آلومینا و نیترید سیلیکون برای جلوگیری از آلودگی فلز مناسب است.
2. طبقه بندی بر اساس سناریوی کاربرد
   • کوره ویژه برای کربید سیمان: برای سینتر کردن کربیدهای سیمان شده (به عنوان مثال، آلیاژ WC-Co) برای ابزار و قالب های برش استفاده می شود و نیاز به ترکیب با یک فرآیند "دویکسینگ" (برای حذف عامل شکل گیری در مواد) دارد.
   • کوره ویژه برای نیمه هادی ها: برای سینتر کردن وافرهای سیلیکون و وافرهای کربید سیلیکون (SiC) استفاده می شود، که نیاز به سطوح بسیار بالا از خلاء (10-6Pa) و تمیز بودن برای جلوگیری از ناخالصی هایی که بر عملکرد نیمه هادی تأثیر می گذارد، دارد.
   • کوره های ویژه برای فلزات سازی پودر: برای سینتر کردن پودرهای فلزی مانند پودر آهن و پودر مس استفاده می شود و می تواند یکپارچه "سینتر کردن + فشار گرم" (بهبودی بیشتر تراکم از طریق فشار) را تحقق بخشد.

IV. زمینه های کاربردی کلیدی: "سنگ بنای نامرئی تولید پیشرفته"

• هوافضا: آماده سازی تیغه های موتور از آلیاژ تیتانیوم و اتاق های احتراق سوپر آلیاژ (که باید بدون نقص اکسیداسیون در دمای بالای 1000 درجه سانتیگراد مقاومت کنند)
• نیمه هادی ها: "بند سینتر کردن" دستگاه های قدرت SiC (سیپ های سینتر و زیرپوش ها با جوش فلزی برای بهبود کارایی تبعید گرما)
• انرژی جدید: سینتر کردن مواد کاتودی (به عنوان مثال الکترولیت سولفید) برای باتری های جامد (محيط خلاء مانع واکنش الکترولیت با هوا می شود)
• کربیدهای سیمان شده: سینتر کردن آلیاژ های WC-Co برای ابزار برش و قطعات حفاری معدن (از گاز گرفتن خلاء می تواند خطر پاره شدن ابزار را کاهش دهد)
• دستگاه های پزشکی: سینتر کردن مفاصل مصنوعی (آلیاژ تیتانیوم/مواد سرامیکی) (با نیاز به تراکم بسیار بالا برای جلوگیری از نفوذ مایعات بدن و خوردگی).

V. احتیاط انتخاب و استفاده

1. شاخص های اصلی انتخاب
   • حداکثر دما: بر اساس دمای سینتر کردن مواد انتخاب می شود (به عنوان مثال، بیش از 1600 °C برای سرامیک، 800 ~ 1200 °C برای پودر فلزی).
   • سطح خلاء: 10-4Pa یا بالاتر برای فلزات فعال (به عنوان مثال تیتانیوم) و 10-2Pa برای پودرهای فلزی معمولی کافی است.
   • اندازه اتاق کوره: حجم تولید را تطابق می دهد (اتاق های کوچک کوره آزمایشگاهی <50L، اتاق های کوره صنعتی بزرگ تا 500L یا بیشتر)
   • دقت کنترل دما: ± 0.5°C برای کاربردهای پیشرفته (به عنوان مثال، نیمه هادی ها) و ± 1°C برای فلز سازی پودر معمولی.
2. احتیاط های کلیدی برای استفاده
   • بازرسی سطح خلاء: پیش از هر راه اندازی، از هواپیمایی بدن کوره (به عنوان مثال، با استفاده از آشکارساز نشت طیف جرم هلیوم) برای جلوگیری از اکسیداسیون مواد ناشی از نشت هوا، چک کنید.
   • تعمیر و نگهداری عناصر گرمایشی: باید از تماس عناصر گرمایشی گرافیت با اکسیژن (که به راحتی اکسید می شود و در دمای بالا می سوزد) جلوگیری شود.و عناصر گرمایشی فلزی باید از "پاشیدن مواد" محافظت شوند (مواد ذوب شده به عناصر که باعث اتصال کوتاه می شوند);
   • حفاظت از خنک کننده: پس از سینتر کردن، صبر کنید تا دمای کوره کمتر از 200 °C کاهش یابد قبل از شکستن خلاء (دخول هوا) برای جلوگیری از اکسیداسیون فوری مواد با دمای بالا در معرض هوا.

روند صنعت: اطلاعات و گسترش

1. اطلاعات: معرفی الگوریتم های کنترل دمای هوش مصنوعی برای بهینه سازی خودکار منحنی های سینتر (به عنوان مثال، تنظیم سرعت گرم کردن با توجه به دسته های مواد) ؛ادغام اینترنت اشیاء برای نظارت بر فشار و دمای کوره در زمان واقعیکه امکان استفاده و نگهداری از راه دور را فراهم می کند
2. گسترش و ادغام: توسعه تجهیزات در مقیاس بزرگ با اندازه اتاق کوره بیش از 1 متر برای لوله های بادی و اجزای بزرگ هوافضا؛ در همین حال،یکپارچه سازی کل فرآیند "ازشوری - سینتر کردن - فشار گرم - خنک سازی" برای کاهش آلودگی ناشی از انتقال مواد بین فرآیندهای.