SPS DrucksinterVollständig bekannt als Entladungs-Plasma-Sinterofen (Spark Plasma Sintering Furnace), ist eine fortschrittliche Materialzubereitungstechnologie, die in den Bereichen Physik, Materialwissenschaft, Luft- und Raumfahrt und anderen weit verbreitet wird. Es ist das Entladungsplasma, das durch Pulverpartikel erzeugt wird, wenn der Impulsstrom verwendet wird, um eine schnelle Sinterung des Materials zu erreichen. Wenn der Impulsstrom durch die Pulverpartikel passiert, entsteht eine elektrische Funkenentladung im Luftspalt zwischen den Teilchen, die ein hohes Temperaturplasma erzeugt. Die aktiven Partikel in diesem Plasma haben eine hohe Energie, die den Abbau der Oxidationsmembrane auf der Pulverflächenoberfläche fördert, die Aktivität der Pulverflächenoberfläche verbessert und den Kontakt und die Bindung zwischen den Partikeln fördert. Unter der hohen Temperatur des Entladungsplasmas erwärmt sich die Oberfläche der Pulverpartikel schnell, erreicht die Sintertemperatur und bildet somit unter der Wirkung des äußeren Drucks einen dichten Sinterkörper.

　　SPS DrucksinterDetaillierte Bedienungsanleitung:

Vorbereitung vor dem Experiment

Sicherheitsbestätigung

Tragen Sie PPE: Tragen Sie Hitzebeständige Handschuhe, Schutzbrillen, Experimentkleidung.

Umweltprüfung: Stellen Sie sicher, dass das Gerät frei von Müll ist, gut belüftet ist, Kühlwasser, Druckluft und Stromversorgung normal sind.

Zustand der Ausrüstung: Stellen Sie sicher, dass der Ofenkörper auf Raumtemperatur gekühlt ist, dass das Vakuumsystem und das Hydrauliksystem keine Leckage haben.

Proben und Formen vorbereiten

Auswahl der Form: Wählen Sie die geeignete Grafitform (in der Regel zylindrisch) je nach Probengröße und Form.

Reinigung der Form: Reinigen Sie die Innenwände der Form mit wasserfreiem Ethanol oder Aceton, die oben- und untenstöße und die Kissen, entfernen Sie Öl und Verunreinigungen und trocknen oder trocknen.

Füllproben:

Die Pulverprobe wird gleichmäßig in den Innenraum der Form geladen.

Verwenden Sie einen Krabber, um die Oberfläche zu planen.

Stecken Sie den unteren Stempel und fügen Sie bei Bedarf Grafitmatten hinzu.

Stellen Sie sicher, dass die Formteile (Basis, Form, Stanz) korrekt und ohne Verzerrung montiert sind.

Ausrüstungsprüfung

Überprüfen Sie, ob der Kühlwasserstrom und die Temperatur normal sind (normalerweise ist eine Wassertemperatur < 25 ° C erforderlich, der Durchfluss erfüllt die Anforderungen).

Überprüfen Sie, ob das Hydrauliköl normal ist.

Überprüfen Sie den Ölstand und die Farbe der Vakuumpumpe und ersetzen Sie sie bei Bedarf.

Stellen Sie sicher, dass alle Sicherheitsverriegelungseinrichtungen (Ofentür, Notstandsknopfe) funktionieren.

II. Ofen und Dichtung

Einladen der Form

Stellen Sie die montierte Form vorsichtig in den Ofen und stellen Sie sicher, dass sie sich in der Mitte des Druckkopfes befindet.

Stellen Sie die Position an, um eine Reibung der Form mit der Ofenwand oder der Elektrode zu vermeiden.

Schließen Sie die Ofentür.

Schließen Sie die Tür langsam und reibungslos.

Die Ofentürdichtung wird manuell oder automatisch verschlossen, um eine gute Vakuumdichtung sicherzustellen.

Vakuum- und Atmosphärenaustausch (bei Bedarf)

Start des Vakuumsystems

Schalten Sie die mechanische Pumpe ein und pumpen Sie ein grobes Vakuum in den Ofenhofen.

Wenn ein bestimmtes Niveau des Vakuums erreicht wird (z. B. < 10 Pa), kann es je nach Gerätekonfiguration erforderlich sein, eine Molekularpumpe oder eine Diffusionspumpe zum Hochvakuumpumpen einzuschalten.

Vakuumprüfung

Beobachten Sie die Vakuummeter-Messwerte, um sicherzustellen, dass der Vakuumgehalt die Prozessanforderungen erfüllt (in der Regel < 10-1Pa oder höher).

Halten Sie ein hohes Vakuum für eine Weile und prüfen Sie, ob es keine Leckage gibt (ob das Vakuum stabil ist).

Atmosphärenwechsel (optional)

Wenn das Verfahren das Sintern unter inerter Atmosphäre (z. B. hochreines Ar) erfordert:

Zuerst pumpen Sie die Kammer in ein Hochvakuum.

Hochreines Inertgas bis zum Normaldruck in den Hohlraum gefüllt.

Wieder ein Vakuum.

Wiederholen Sie diesen Vorgang 2-3 Mal (bekannt als "Ersatz"), um Sauerstoff und Feuchtigkeit zu entfernen.

Zum letzten Mal wird das Inertgas auf den Prozessdruck (oft mikropositiven Druck) zugefüllt.

4. Einrichten des Sinterprogramms und Start

Schalten Sie das Steuersystem ein

Schalten Sie den Schaltschrank und den Computer an.

Starten Sie die SPS-Steuerungssoftware.

Einstellen der Sinterparameter

Geben Sie in der Softwareoberfläche ein Standardsinterprogramm ein oder wählen Sie es aus. Schlüsselparameter sind:

Erwärmungsgeschwindigkeit (°C/min)

Zieltemperatur (°C)

Wärmedauer (min)

Druckkurve: Vordruck, Sinterdruck, Haltdruck (kN oder MPa)

Impulsstrommodus (z. B. Gleichstrom, Impulsverhältnis)

Vakuum-/Atmosphärendruckeinstellung

Kühlungsart (Kühlung mit Ofen, Gashärtung usw.)

Selbstprüfung des Systems

Die Software führt in der Regel eine Selbstprüfung des Systems durch (Überprüfung des Zustands von Wasser, Strom, Gas, Vakuum, Druck usw.), um zu bestätigen, dass alle Bedingungen erfüllt sind.

Start des Sinterprogramms

Stellen Sie sicher, dass alle Parameter richtig sind, und klicken Sie auf die Schaltfläche "Start" oder "Ausführen".

Das System wird automatisch nach dem Einstellprogramm ausgeführt: Erwärmen, Drucken, Isolieren, Kühlen.

V. Betriebsüberwachung

Echtzeit-Überwachung

Echtzeit-Überwachung über die Steuersoftware-Schnittstelle:

Temperatur (Messwert des Thermoelements)

Druck (tatsächlicher Druck)

Verschiebung (Kontraktionsvolumen der Probendichtung)

Strom/Spannung (Entladungszustand)

Vakuum/Atmosphärendruck

Beobachten Sie, ob sich die Kurve wie erwartet ändert, ob es ungewöhnliche Schwankungen oder Alarme gibt.

Sicherheitswert

Der Bediener darf während des Experiments nicht verlassen und ist jederzeit bereit, auf Notfälle zu reagieren (z. B. Alarm, Wasserleckage, Gasleckage).

Ende des Experiments und Probenahme

Programm beendet

Nach Abschluss des Sinterprozesses hört das System die Erwärmung und das Drucken automatisch auf.

Abkühlen nach Einstellungen (in der Regel mehrere Stunden).

Normaldruck wiederherstellen

Abkühlen auf die Sicherheitstemperatur (normalerweise < 100 ° C, siehe Handbuch), bevor der nächste Schritt durchgeführt wird.

Wenn eine Schutzatmosphäre verwendet wird, schalten Sie zuerst die Luftquelle aus.

Füllen Sie langsam Inertgas oder Luft in den Ofenhofen bis zum Normaldruck (um zu verhindern, dass Druckmutationen Geräte oder Proben beschädigen).

Öffne die Ofentür.

Entsperren und öffnen Sie die Tür.

Proben entnehmen

Entfernen Sie die Form vorsichtig mit speziellen Werkzeugen wie Tiegelzangen.

Nachdem die Form abgekühlt ist, wird die gesinterte Probe mit einer Entnahmeeinrichtung aus der Form entnommen.

Reinigung und Aufzeichnung

Reinigen Sie Schimmel und Ofen (nach täglicher Wartung).

Erfassen Sie die experimentellen Parameter, den Zustand der Probe und den Betrieb der Geräte.