SPS放电等离子体烧结系统.PDF

SPS 放电等离子体烧结系统 技术要求： 1. 工作条件 1.1湿度: 80%； 1.2温度: 15 - 30℃； 1.3 电源: 3 相380V 50/60Hz ±10%； 2.主要要求和功能 SPS放电等离子体烧结系统要求完全一箱式结构，将烧结主机、特殊直流脉冲变 频电源、真空系统、数字伺服加压系统、操作控制柜等一体集成，各部件间无线 路裸露连接确保操作安全；其功能是对装在烧结模具 （以石墨模具为主）内的粉 末材料直接通入脉冲直流强电流，利用粉末自身的电阻发热，磁场与电场效应， 达到激活材料粉体并升温烧结的效果,被广泛应用于各种金属材料、陶瓷材料、 纳米材料、梯度功能材料、复合材料、非晶材料、金属间化合物、金属玻璃、电 子材料等新材料和尖端材料的研发； 3.技术参数 3.1 SPS放电等离子体烧结炉主机及加压系统； 3.1.1结构：一箱式结构，将烧结主机、特殊直流脉冲变频电源、真空系统、数 字伺服加压系统、操作控制柜等一体集成，各部件间无线路裸露连接确保操作安 全；； 3.1.2压力系统：交流伺服电机高精度单向纵一轴加压； 3.1.3最大烧结压力：30KN； 3.1.4加压压力可调范围：0～30KN(手动和自动控制下，精度均为0.1kN)； 3.1.5加压控制方式：可实现手动和可编程自动控制加压，并配备电极手动定位 脉冲飞轮； 3.1.6 电极加压行程：80mm； 3.1.7 电极全开高度：200mm； 3.1.8压力显示方式：触控显示屏上动态数显，分辨率：0.1kN ； 3.1.9试料台规格：Φ90mm； 3.1.10加压电极：内部水冷结构； 3.1.11 轴位移显示：AC 伺服电机信号动态数显； 3.2烧结电源及与通电系统 3.2.1 DC 脉冲变频烧结电源：采用直流脉冲控制方式； 3.2.2最大脉冲直流输出：8V，2500A； 3.2.3 电流可调范围：0～2500A(手动和自动控制下，精度均为1A)； 3.2.4控制方式：可实现手动和可编程自动电流输出控制，并可实现可编程温控 程序PID控制； 3.2.5通电连接：采用高导电特殊铜排连接主机电极与脉冲电源； 3.2.6脉冲占空比设定范围：ON：1～999ms，OFF: 1～999ms,最小单位1ms； 3.3真空烧结腔及抽真空系统 3.3.1形式：前开门圆筒卧式水冷腔体； 3.3.2尺寸规格：内径Φ320mm×进深310mm 操作口径Φ260mm； 3.3.3抽真空速度：大气环境下→6Pa/15 分钟以内 （腔体内空载状态下,极限真 空度为6Pa）； 3.3.4真空泵：旋片式机械泵； 3.3.5观察窗大小：内窥窗：Φ70mm 1个； 3.3.6真空仪表：布登管真空刻度表、皮拉真空计； 3.3.7适应烧结气氛：大气、真空、保护气氛 （预装即插式进气阀组）； 3.3.8烧结测温：1000℃以下低温区间采用铠装热电偶；3000℃以下高温区间采 用红外测温仪。可通过触控屏一键切换，实际使用时低于烧结腔体的最高耐热温 度； 3.3.9真空腔最高耐热温度：石墨模具测温2500℃ （常用温度2200℃） （模具 大小不同时最高温度可以有变化）； 3.3.10 冷却水监控及流量传感器：可通过动态流量栓确认真空腔体、上电极、 下电极等部位的通水状况。流量传感器检测到冷却水流量过低时，为确保设备安 全，将自动停机并报警； 3.4仪器仪表显示方式 3.4.1 Z 轴数显：烧结位移单位数显精确到1微米，1微米与10微米可一键切 换，显示范围在加压行程以内； 3.4.2报警信号：发生报警时，可通过触控屏追踪警报原因并复位； 3.5配套辅助仪器和设备 3.5.1高温红外光学温度计 可装在真空腔正门观察孔位置通过非接触方式测量烧结模具温度，专用光学温度 计，测温范围600～3000℃； 3.5.2烧结工艺数据采集系统 可将烧结过程中的工艺参数，如烧结时的电压、电流、温度、压力、Ｚ轴位移、 真空度等数据以数字数据形式输入到专用采集系统软件中，该数据通过采集系统 的软件可描绘出实时动态曲线图。该数据可以转换为信号输入的电压值和物理 量，并以两种CSV 文件形式进行保存和读取； 3.5.3冷水机 （可国内采购） 为提高烧结后的冷却性能而用于独立冷却设备主机电极和烧结腔体等的主动循 环冷却系统。水箱容积约40L，冷却功率约2P，冷水温度可控制在30 度以下； 3.5.4小型液压专用脱模机 （可国内采购） 小型液压专用脱模机，原装进口，通过精密的液压传动，可以通过其自带的压力 表显示实际工作中的压力大小。便于