Kif Agħżel Materjal tal-Platin tat-Tisħin u Tip ta' Heater għal Pressa tas-Sinterizzazzjoni ta' -Vakwu, Għoli-Temperatura Għolja?

Biex sinterizzat ċeramika avvanzata, karburi jew metalli refrattorji għandek bżonn pressa li tista 'topera f'vakwu għoli u f'temperaturi meta l-azzar standard jitilfu l-istruttura tagħhom u jibdew joħorġu fwar konsiderevoli. Taħt dawn il-kundizzjonijiet għoljin il-pjanċa tat-tisħin issir l-element strutturali u termali ewlieni tas-sistema. Għalhekk, id-disinn ta 'pressa ta' sinterizzazzjoni b'vakwu għoli għat-tisħin tal-platens huwa bbażat fuq materjali li huma stabbli, b'saħħithom u ultra-baxx fl-outgassing taħt kundizzjonijiet ogħla minn 1000 grad u livelli ta 'vakwu profond.

F'dawn it-temperaturi l-platen huwa biċċa fjamma tal-istess renju minerali li tipproċessa. L-għażla tal-materjal trid issir mill-aktar elementi refrattorji disponibbli fil-prattika tal-inġinerija.

Kundizzjonijiet estremi tal-ipproċessar għas-sinterizzazzjoni bil-vakwu
Il--presses tas-sinterizzazzjoni bil-vakwu għoli jintużaw għad-densifikazzjoni tal-materjali, li jeħtieġu:

Atmosferi ta' gass ta' purità ultra-għolja

Profili eżatti tat-temperatura 'l fuq minn 1000 grad

Applikazzjoni ta 'pressjoni kkontrollata matul il-proċess ta' sinterizzazzjoni

Ftit kontaminazzjoni minn materjali tal-għodda

L-ambjent tal-vakwu jipprevjeni l-ossidazzjoni iżda jeħtieġ volatilità tal-materjal u proprjetajiet ta 'outgassing stretti ħafna.

Għaliex il-Metalli Regolari Jfallu
L-istainless steel konvenzjonali u l-ligi tan-nikil mhumiex xierqa minħabba li:

Is-saħħa mekkanika tonqos malajr 'il fuq minn ~ 800-900 grad

Outgassing sinifikanti fil-vakwu

Kontaminazzjoni tal-biċċa tax-xogħol minn kontaminazzjoni tal-wiċċ

Crep għoli taħt tagħbija

Dawn ir-restrizzjonijiet jitolbu tranżizzjoni għal metalli refrattarji u materjali bbażati fuq il-karbonju-.

Għażla tal-Materjal għall-Platen tat-Tisħin tal-Preses tas-Sinterizzazzjoni tal-Vakwu Għoli
L-għażla tal-materjal għall-platen tat-tisħin ta 'pressa ta' sinterizzazzjoni b'vakwu għoli tiddependi fuq l-istabbiltà termali, is-saħħa mekkanika u l-kompatibilità tal-vakwu.

Grafita bħala Materjal Platen
Il-grafita hija materjal komuni użat għall-platens tas-sinterizzazzjoni bil-vakwu, speċjalment f'sistemi ta 'temperatura medja għal għolja.

Proprjetajiet Ewlenin tal-Graphite
Stabbli fl-inert jew fil-vakwu sa madwar. 2500 grad

Reżistenza tajba ħafna għal xokk termali

Il-platen huwa magni ħafna għal ġeometriji kkumplikati

Spiża relattivament irħisa meta mqabbla ma 'metalli refrattarji

Komunement utilizzati fil-platens tal-grafita jinkludu:

Sistemi ta'-ippressar bis-sħana

Fran għal Metallurġija tat-Trab

Pressings taċ-ċeramika

Il-grafita, madankollu, hija poruża u għandha tiġi mnaddfa u ttrattata kif suppost biex tnaqqas l-ħruġ tal-gass.

Molibdenu u Tungstenu għal Pjanċi ta' Temperatura Ultra-Għoli
Fost il-metalli refrattarji użati għall-applikazzjonijiet ta 'sinterizzazzjoni l-aktar impenjattivi hemm il-molibdenu u t-tungstenu.

Karatteristiċi tal-molibdenu
Punt tat-tidwib ca. 2620 grad

Ebusija għolja f'temperatura għolja

Konduttività tas-sħana ogħla minn taċ-ċeramika

Stabbiltà dimensjonali tajba fil-vakwu

Karatteristiċi tat-Tungstenu
Punt tat-tidwib: ~ 3422 grad

Saħħa ta' temperatura għolja - kbira

Densità għolja u riġidità

Reżistenza eċċellenti għat-tkaxkir

F'dawn it-temperaturi l-platen huwa biċċa taħraq tal-istess renju minerali li jipproċessa, b'karatteristiċi materjali essenzjali komuni mal-komponenti sinterizzati nfushom.

Limitazzjoni Kritika
Il-molibdenu ma jistax jintuża f'atmosferi ossidanti. Temperaturi għoljin jikkawżaw ossidazzjoni rapida, li jwasslu għal tqassim katastrofiku tal-materjal. Konsegwentement, is-sistemi tal-molibdenu u tat-tungstenu jistgħu jitħaddmu biss fi:

Kundizzjonijiet ta 'vakwu għoli.

Atmosferi ta' gass inerti (argon, elion)

Kondizzjonijiet ikkontrollati mnaqqsa

Teknoloġiji tal-Element tat-Tisħin tal-Vacuum Platens
It-tisħin fi preses tas-sinterizzazzjoni b'vakwu għoli huwa pprovdut minn elementi refrattarji xierqa.

Ħiters tal-wajer tal-molibdenu
Il-wajer tal-molibdenu huwa komunement utilizzat peress li huwa kompatibbli ma 'settings ta' vakwu u temperatura għolja. Jista' jkun:

Ġewwa l-istrutturi tal-grafita

mdendlin Wara l-velijiet tad-dawl

Mibnija ġewwa assemblaġġi tal-platen

Komponenti tal-karbur tas-silikon
Vireg tas-SiC huma xi kultant utilizzati f'vakwu aktar baxx jew sistemi transizzjonali. Dawn l-elementi huma prinċipalment ħiters radjanti u jinsabu barra l-wiċċ tal-platen.

Dominanza tat-Tisħin Radattiv
Il-konvezzjoni mhix importanti f'vakwu għoli. Il-mod primarju tat-trasport tas-sħana huwa:

Radjazzjoni mill-element tat-tisħin

Konduzzjoni tal-istruttura tal-platen

Tarki tas-sħana li jirriflettu

Kontroll tal-ħruġ tal-gass u Kompatibbiltà tal-vakwu
Huwa essenzjali li l-materjal ikun pur peress li kwalunkwe gass li joħroġ f'sistemi ta 'sinterizzazzjoni bil-vakwu jista' jagħmel ħsara lill-vakwu u jħammeġ ir-riżultat sinterizzat.

Sorsi tat-Tniġġis
Sorsi komuni ta’ kontaminazzjoni huma:

Residwi organiċi taż-żjut tal-makkinarju

Umdità adsorbita preżenti fl-arja

Kontaminanti volatili fil-materjali bażi

Ossidi u komposti tal-karbonju fuq l-uċuħ

Vacuum Bake-Proċeduri 'l barra
Tipikament, l-assemblaġġi tal-platen huma moħmija f'ċiklu kkontrollat ​​qabel l-użu operattiv.

F'dan il-proċess:

It-tisħin tal-platen taħt kundizzjonijiet tal-vakwu

It-temperatura hija ogħla mil-livell operattiv mixtieq

Speċi volatili huma mkeċċija mill-matriċi tas-sustanza

gassijiet residwi huma ppumpjati barra mis-sistema

Din il-proċedura ta 'prekondizzjonament hija meħtieġa għal prestazzjoni stabbli tal-vakwu matul iċ-ċikli tal-produzzjoni.

Konsiderazzjonijiet tad-Disinn Mekkaniku u Termali
Il-platens ta 'temperatura għolja għandhom ikunu dimensjonali stabbli taħt stress termali u pressjoni mekkanika.

Kontroll tal-Espansjoni Termali
Il-grafita u l-metalli refrattorji huma kkaratterizzati minn espansjoni termali differenti. Id-disinn tas-sistema għandu jqis:

Anke espansjoni fuq uċuħ tal-platen kbar

Evitar konċentrazzjonijiet ta 'stress termali

Gradjenti tat-tisħin ikkontrollati waqt ir-rampa 'l fuq u l-isfel

Rekwiżiti tal-Bearing tal-Piż
F'applikazzjonijiet tal-ippressar bis-sħana, il-platen huwa wkoll komponent ta' tagħbija strutturali-li jġorr. L-għażla tal-materjal għandha għalhekk tqis:

Reżistenza għat-tkessiq taħt tagħbija sostnuta

Modulu elastiku fit-temperatura tax-xogħol

stabbiltà ta'-deformazzjonijiet fit-tul

Ħarsa ġenerali Komparattiva tal-Għażla tal-Materjal
Materjal Max TempVacuum Kompatibilità Qawwa Mekkanika Applikazzjoni tipika
Graphite ~ 2500 grad Eċċellenti (vakwu/inert) Moderat Pjanċa tas-sinterizzazzjoni ġenerali
Molibdenu ~2620 grad Eċċellenti (mhux-ossidant biss) Għoli Għoli-Istampa ta' preċiżjoni
Tungstenu ~3422 grad Eċċellenti (mhux-ossidant biss) Sistemi ta' temperatura estrema għolja ħafna
Arkitettura tas-Sistema u Integrazzjoni tal-Proċess
Ġeneralment, is-sistemi tal-platens tat-tisħin huma kkombinati ma' arranġamenti sofistikati ta' assemblaġġi tal-forn-press, bħal:

Sistemi ta' ġestjoni termali għal multi-żoni

Sistemi tal-ippumpjar tal-vakwu (vakwu għoli u estremament għoli)

Munzelli ta 'ilqugħ tar-radjazzjoni

Sistemi tal-ippressar (idrawliċi jew mekkaniċi)

Netwerks affidabbli għall-monitoraġġ tat-temperatura

Kull subsistema għandha tkun iddisinjata biex tkun stabbli fl-ambjenti ta' sħana għolja u vakwu.

Ħsibijiet tal-għeluq
Id-deċiżjoni tal-inġinerija tal-materjal li tagħżel platen tat-tisħin għal -istampa tas-sinterizzazzjoni bil-vakwu b'temperatura għolja hija waħda mill-aktar estremi fid-disinn tal-ipproċessar termali. Il-grafita, il-molibdenu u t-tungstenu kull wieħed għandhom it-taħlita unika tagħhom ta 'stabbiltà termali, saħħa mekkanika u kompatibilità bil-vakwu, li jippermettu tħaddim f'temperaturi li fihom materjali strutturali oħra jfallu.

Allura l-istampa tas-sinterizzazzjoni tal-vakwu għoli tal-materjal tal-platen tat-tisħin hija sistema speċifika ta 'valur għoli magħmula minn komponenti li jistgħu jgħix miċ-ċirkostanzi ħarxa li jgħinu jiġġeneraw. L-għażla tal-materjal f'dan il-qasam hija bażikament l-istudju tat-tarf għoli tat-tabella perjodika, fejn il-prestazzjoni hija ddeterminata minn stabbiltà refrattarja u mġiba ta 'vakwu ultra-għoli.

L-aktar proċessi ta 'produzzjoni sħan fuq għodod mibnija fuq l-istess pedamenti bażiċi eventwalment huma ffurmati mill-issettjar l-aktar estremi fin-natura, fejn ir-restrizzjonijiet termali u strutturali jiltaqgħu fit-tarf tal-possibbiltajiet materjali.