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            當前位置:首頁產品中心SPSDCS放電等離子燒結系統S1型放電等離子燒結系統

            S1型放電等離子燒結系統

            產品簡介

            S1型放電等離子燒結系統統是當今的燒結系統之一,是在兩電極間施加脈沖電流和軸向壓力進行粉末燒結致密化的一種新型快速燒結技術。

            產品型號:
            更新時間:2024-03-13
            廠商性質:生產廠家
            訪問量:192

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            S1型放電等離子燒結系統

            技術方案書

            一、                      SPS簡介及主要特點

            1.                      SPS簡介

            S1型放電等離子燒結系統統是當今的燒結系統之一,是在兩電極間施加脈沖電流和軸向壓力進行粉末燒結致密化的一種新型快速燒結技術。它具有升溫速度快、燒結時間短、組織結構可控、節能環保等鮮明特點,可用來制備金屬材料、陶瓷材料、復合材料,也可用來制備納米塊體材料、非晶塊體材料、梯度材料等。此外,SPS 設備也為非常特殊的新型材料的制造提供了可能,諸如可在晶粒無顯著長大的狀態下燒結出納米材料,功能梯度材料,復合材料,碳化鎢,氮化硅,碳化硅或其他硬質材料,結構陶瓷和功能陶瓷等。

            2.                      SPS技術特點

            由于SPS過程中施加直流脈沖電流產生放電效應而帶來的一些現象,SPS技術具有以下幾個特點:

            1)                      可以快速升溫,快速冷卻,大幅縮短生產時間,降低生產成本,升溫速率可達200/min(根據材料特性或有些差異);

            2)                      燒結溫度低(與熱壓燒結相比,燒結溫度可進一步降低);

            3)                      具有凈化、活化效應(消除粉末顆粒表面吸附氣體,擊穿氧化膜),輕松實現難燒結材料、多元素材料的燒結;

            4)                      相比于傳統燒結工藝,可以在更短的時間內得到組織性質更均勻、更致密、晶粒尺寸更小的材料;

            5)                      相比于傳統燒結工藝,可大幅節省電能。

            6)                      無需粉末預成型,可以直接燒結成致密體。

            img2

            (設備圖示,以實際出貨為準)

            二、                      設備特點

            皓越科技公司此臺設備的主要特點如下:

            1)                      該系列放電等離子燒結系統,充分考量了燒結工藝的自動化和操控性,燒結 溫度,加壓控制,電流控制等自動程控系統為設備的標準配置。

            2)                      設備搭載了安全停機功能,當監控或偵測到設備水溫異常、模具破損等突發 狀況時設備將自動停機。

            3)                      配備數據采集解析系統,可將決定燒結體產品品質的工藝參數,如燒結電壓、 電流、控制溫度、施加壓力、位移、真空度、位移變化率、實測溫度等物理量進行保存和調用,以對產品生產工藝進行追蹤。

            4)                      設備采用了自主開發的脈沖變頻 DC 電源,與傳統的同等級別 SPS 相比,耗 電量大幅降低,可真正有效地實現節能降耗環保型高品位的燒結生產。

            5)                      采用前置開門式水冷真空燒結腔,工件上下機臺、腔體內的施工作業、維護 維修等輕松便捷。

            6)                      采用大型液晶觸控操作面板,可隨時自行對位移數據以及聯動互鎖等狀態的 顯示、報警顯示、報警履歷、加壓壓力設定值等進行診斷和確認。

            7)                      為避免設備各操作按鈕或按鍵的誤操作,設備搭載了安全聯動互鎖功能,即 使新手上機也可放心使用。

            三、                      應用領域

            1.       金屬:Fe、Cu、Al、Au、Ag、Ni、Cr、Mo、Sn、Ti、W、Be;

            2.       陶瓷氧化物:Al2O3、Mulitex ZrO2、Mg、SiO2、TiO、HfO2;

            3.       碳化物:SiC、B4C、TaC、WC, ZrC, VC;

            4.       氮化物:Si3N4、TaN、 TiN、 AIN、 ZrN、VN;

            5.       硼化物:TiB2、HfB2、LaB6、ZrB2、VB2;

            6.       氟化物:LiF、CaF2、MgF2;

            7.       金屬陶瓷:Si3N4+Ni、Al2O3+Ni、ZrO2+Ni、Al2O3+Ti、SUS+WC/Co、BN+Fe、WC+Co +Fe ;

            8.       金屬化合物:TiAl、MoSi2、Si3Zr5、NiAl、NbCo、NbAl   Sm2Co17。

            四、                      設備型號

            本設備為臥式周期SPS,具體型號VHPsp-10/35-2200S3),具體代碼含義如下圖所示:

            img3

            五、                      主要技術參數

            1.       設備裝料方式 側開門裝料

            2.       加熱功率      160KW±10%(以實際為準)

            3.       最高溫度      2200(設計溫度)

            4.       工作溫度      2100(驗收溫度)(溫度和升溫速度與樣品、模具大小決定)

            5.       最快升溫速率   200/minΦ80 mm樣品)

            6.       控溫精度        ±3

            7.       樣品直徑       Φ80mm

            8.       壓頭開放高度    350mm

            9.       壓頭行程        100mm

            10.       加熱電壓V    10V

            11.       加熱電流        0-16000A

            12.       電極材料導電率IACS95%(提供第三方檢測報告)

            13.       最大壓力        30T(可根據要求定)

            14.       加壓方式       單向加壓,下加壓(由下往上加壓)

            15.       壓力控制       伺服液壓站

            16.       壓頭材質       銅合金(水冷)

            17.       壓力精度       ±3FSFS 是全量程壓力)

            18.       位移精度        ±0.005mm

            19.       極限真空度      6.7x10-3Pa(空爐,冷態,經凈化)

            20.       真空抽速       從大氣壓力抽5 Pa20min

            21.       壓升率          2Pa/h(空爐,冷態,經凈化)

            22.       測溫方式       頂部紅外測溫,側面熱電偶測溫

            23.       紅外測溫儀     (測溫范600-2800

            24.       控溫及測溫方式  HMI+PLC+PID程序控溫

            <800K型熱電偶插入模具接觸式測溫

            >800時雙色紅外儀側部非接觸式測溫

            25.       氣氛系統       高純氬氣或高純氮氣一路氣氛

            26.       充氣壓力       0.02MPa(絕對壓力,可調)

            27.       通訊接口       設備配RJ45"網絡接口,支PROFINET"MODBUS        TCP"協議

            28.       冷卻水要求     水質GB10067.1-88標準,壓0.2~0.4MPa,PH7.08.5,懸浮物固體100mg/L,總硬CaO10mg/L,溶解性固體30mg/L,電導率500μS/cm。

            29.       設備外形尺寸     1560mmWX1500mmDX2300mmH)(以實際產品尺寸為準)

            30.       設備重量         2.2t

            六、                      結構組成

            皓越科技SPSS3)設備主要由爐體、爐架、真空系統、充氣裝置、測溫系統、加壓系統、水冷系統、脈沖直流電源、氣動裝置、電氣控制系統等組成。

            七、                      設備結構特征

            1.                      爐體

            爐體采用全不銹鋼材料,雙層水冷結構,內、外壁均304且經精密拋光處理,內外壁之間通水冷卻,確保爐壁溫度低55。爐體為臥式側開門結構,便于物料裝卸,爐門上設有觀察窗、真空壓力表、手動放氣閥等。爐體下壓頭的密封采用可靠的金屬波紋管密封。

            2.                      

            爐架為支撐爐體及承受壓力的結構件,由上下平臺及支架構成,上下平臺焊 后經消除應力后,經過嚴格加工使上下加壓平臺的中心安裝孔具備良好的同心度。

            3.                      真空系統

            真空系統由直聯泵,擴散泵、氣動高真空閥、真空變送器、真空壓力表、真空放氣閥、真空管路等組成,并留有充氣接口。為減少爐體振動,真空管道與泵的連接采用金屬波紋管,真空度由真空變送器測量。

            真空閥門設掉電保護和安全聯鎖,如設備突然斷電,真空系統的各系統閥門自動調整為關閉狀態,保護真空室。

            所有真空管路均采用不銹鋼或碳鋼電鍍制造。管路連接處采用金屬波紋管連接,以隔絕直聯泵的震動,防止將震動傳遞至真空加熱室系統。

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            4.                      充氣裝置

            充氣裝置(不含氣體干燥、氣體過濾及尾氣處理系統)主要由充氣閥、浮子流量計、充氣管道等組成,用于工藝所需充氮氣、氬氣的一路氣氛要求,最大充氣壓0.02MPa(微正壓、表壓)。

            1)       所有氣路管道均采SUS304材質

            2)       進氣管道采用浮子流量計控制。

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            5.                      測溫系統

            測溫元件采K型熱電偶和雙色紅外測溫儀進行測溫:當溫<800,K型熱電偶插入模具接觸式測溫;溫>800時,雙色紅外測溫儀頂部非接觸式測溫。配合溫度控制儀進行溫度閉環控制,測溫元件測量溫度并供給溫度控制器控制信號,從而調整功率調控器的輸出,從而控制變壓器的輸出大小,以滿足系統的控溫需求。

            6.                      加壓系統

            加壓系統為液壓單向下加壓,加壓壓力為最大30T(可調),加壓行程100mm。

            壓機由四立柱及上下橫梁組成,單向下加壓,加壓油缸固定在橫梁上,爐體支撐在爐架上,并與下橫梁進行固定,橫梁經過嚴格機械加工,保證下壓頭的加壓精度。壓頭的密封采用焊接波紋管密封,密封可靠、使用壽命長。壓頭位移由位移傳感器測得,采用光柵尺測距,測量誤差±0.005mm,加壓壓力由載荷傳感器測量。

            下壓頭全部采用特殊水冷結構形式,材料為銅合金,具有水冷效果好,反復加壓工作不變形、使用壽命長、移動過程泄漏小等優點。

            加壓系統由伺服液壓站、加壓油缸、載荷傳感器、加壓位移傳感器等組成,并由電磁閥通過控制系統進行控制,位移傳感器采用光柵尺??赏ㄟ^手動調節加壓壓力,也可自動調節加壓壓力,進而實現穩壓、保壓。

            7.                      水冷系統

            系統由集成式進水組件(不銹鋼管)、集成式回水組件(不銹鋼管)、球閥、優質橡膠管及接頭等組成?;厮绞讲捎梅忾]式,在關鍵回路如電極上設置了水溫水流量傳感器,水溫過高或水流量不足時及時報警并停止加熱。

            進水主管路上設有電接點壓力表,當水壓不足時提供信號給控制系統,然后由控制系統判斷報警,啟動備用水源系統或切斷電源。

            水路特點:

            1)                      所有水路管道均采用耐高溫、高壓軟管材質,確保不生銹;其他輔助水路管道采用高壓防爆管道。確保水路安全;

            2)                      關鍵管路設置有水流量傳感器和水溫傳感器和報警裝置,水流量過低報警,水超溫報警,及時發現安全隱患。進水路欠水壓與加PLC互鎖,水壓低時,報警并停止加熱。

            3)                      使用方須做好備用水源UPS電源。主電路停電可立即切換UPS電源,給水泵供電,冷卻水源循環,確保爐體安全。

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            8.                      脈沖直流電源

            脈沖直流電源:采IGBT為數字功率模塊,超微晶軟磁合金材料為變壓器鐵芯,配有電壓、電流自動反饋,系統故障診斷保護功能。

            1)                      采用高頻率大功率IGBT模塊,使電流瞬間增加到幾千或者上萬安培,保證粉末快速燒結致密。

            2)                      技術保證大電流在連續輸出的過程中穩定,紋波電1%。

            3)                      毫秒級別的通斷時間可顯著抑制晶粒粗化,使被加工件能同時保證達到納米尺寸的晶粒和致密的要求。

            4)                      重要器件選用進口品牌,在使用壽命及輸出穩定性達到工業級水準。

            9.                      氣動裝置(需選配空壓機

            由氣動三聯件(除水器、壓力表、油霧器)、電磁換向閥,管道和產氣量0.6m3/min的空壓機(可選配)等組成??蓪鈩訄绦性ㄈ鐨飧?、充氣閥、真空閥門等)提供潔凈的壓縮空氣,確保氣動原件運行穩定可靠,管路走向整潔美觀。

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            10.                      電氣控制系統

            電氣控制系統:全自 PLC+觸摸屏系統,可以手動、自動切換。

            電源控制系統軟件介紹 有以下特點:

            1)       源控制具有手動和自動兩種控制方式,手動和自動都可以在觸摸屏上控制,操作方便、系統穩定,具有誤操作提示報警功能。

            2)       溫控系統:全自 PLC+觸摸屏系統,可以手動、自動切換,采用熱電偶和控溫儀表控制電源的輸出從而控制模具的溫度,觸摸電腦自動記錄燒結過程及歷史曲線。配 PLC 控制器(西門/歐姆龍),具 PID 及超溫報警功能,能儲存和輸出記錄,清晰反應爐子工作狀況。

            3)       控制系統軟件由我公司自行開發,人機界面操作系統,畫面友好,操作簡單,響應速度快,可對爐內工況進行實時監測,系統穩定可靠。

            4)       本設備可自動采集溫度曲線、真空度曲線和燒結時間等曲線,對各個工藝參數(溫度、真空度)實現動態顯示,方便用戶根據歷史曲線分析燒結工藝。

            5)       通訊接口豐富, RS485、LAN、USB 等,易于和其它設 組網應用。軟件控制界面形象化,能夠動態顯示工作流程,方便直觀。

            6)       控制系統上設有過流、超溫及斷水等分類報警功能,電器元件采用施耐德、 LG等品牌,產品品質有保證。電控柜按照西門子標準制作,所有的儀表及控制元件集中到一個電控柜內。

            7)       軟件免費升級。

            溫度的控制也可通過數顯溫度程序控制儀根據用戶設定的工藝曲線,實行自動控制溫度,并具PID自整定功能,也可根據用戶需要手動控制溫度。

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            八、                      安全保護系統

            1.                      電氣聯鎖保護系統;

            2.                      保險絲;

            3.                      電熱過電流保護裝置。

            九、                      整機要求

            1.                      電力需求:                        380V,120KVA,50Hz

            2.                      起重設備:                        3

            3.                      水源:

            1)                      循環水量:                12m3/h

            2)                      水壓:                        0.15~0.3Mpa

            3)                      進水水溫:                25

            4.                      壓縮空氣氣源

            1)                      耗量:                        ~3L/s

            2)                      壓力:                        0.6Mpa

            十、                      安裝、調試及驗收

            1.                      甲方負責地基、氣源、乙方電控柜的進線電纜。進回水接到乙方冷卻水箱的總進回水口處。在所有準備工作完成后,通知乙方進行安裝、調試。設備以賣方組織,買方配合的方式在買方現場安裝、調試并達到買方正常使用的要求;

            2.                      驗收工作完成后,由雙方共同簽署設備最終驗收報告。

            十一、                      培訓

            1.                      設備安裝調試過程中,賣方同時對買方設備使用人員進行必要的操作和維護保養的培訓。經培訓,用戶技術人員能夠達到獨立正確操作設備并能判斷故障及簡單維修。

            2.                      培訓計劃和內容:



            序號

            培訓計劃

            培訓時間(天)

            培訓人員

            地點

            1

            操作培訓

            2

            工程師1人

            驗收現場

            2

            維護保養培訓

            驗收現場

            3

            故障判斷及簡單維修培訓

            驗收現場

            十二、                      保固期

            機器全系統保固壹年。

            十三、                      售后

            保固期內,若設備發生故障(易損件加熱元件、熱電偶除外),我公司在2小時內給予回復,并在72小時內派員到達現場,組織維修。

            長期優惠提供備品備件。

            十四、                      隨機資料

            1.                      操作說明書。

            2.                      出廠檢驗報告。

            3.                      安裝調試必需的圖紙。

            十五、                      選配配件

            1.                      冷水機HCA-10      1臺

            2.                      水路管道及法蘭:   1套

            3.                      空壓機HA-1        1臺

            4.                      脫模機HD-1        1臺

            5.                      分子泵組/DM或/OD:1臺



            SPS/DCS放電等離子燒結系統

            編號

            產品型號

            加熱元件

            樣品直徑(mm

            壓力(噸)

            電壓(V

            電流(A

            加熱功率
            KW

            真空度(Pa

            外形尺寸(mm)

            最高溫度

            適用工藝

            Smini

            VHPsp-6/18-2400

            脈沖直流電源

            Φ15~20

            5

            10

            3000

            30

            6.7X10-4

            1290×1360×1800

            2400

            SPS燒結

            S1

            VHPsp-10/35-2400

            脈沖直流電源

            Φ30~40

            10

            10

            6000

            60

            6.7X10-3

            1560×1690×1850

            不含電源尺寸

            2400

            SPS燒結

            S2

            VHPsp-10/35-2400

            脈沖直流電源

            Φ50~60

            20

            10

            10000

            100

            6.7X10-3

            1560×1690×1850

            不含電源尺寸

            2400

            SPS燒結

            S3

            VHPsp-10/35-2200

            脈沖直流電源

            Φ80~100

            30

            10

            16000

            160

            6.7X10-3

            1560×1690×1850

            不含電源尺寸

            2200

            SPS燒結




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