Vakuum-Heißpressofen
Spark-Plasma-Sinterofen SPS-Ofen
Artikelnummer : KTSP
Preis variiert je nach Spezifikationen und Anpassungen
- Ausgangsstrom
- 0-30000 A
- Nenntemperatur
- 2300 ℃
- Bemessungsdruck
- 100-500 KN
- Größe der Probe
- Ø30-Ø200 mm
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Spark Plasma Sintering (SPS) ist ein schnelles Verfahren zur Materialvorbereitung, bei dem gepulster Strom zum Sintern von Materialien direkt in einer Form verwendet wird. Es kombiniert Plasmaaktivierung, Heißpressen und Widerstandserwärmung und bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Sinterverfahren. SPS ermöglicht eine gleichmäßige Erwärmung, hohe Heizraten, niedrige Sintertemperaturen, kurze Sinterzeiten und eine hohe Produktionseffizienz. Außerdem reinigt es die Oberflächen, verhindert das Kornwachstum und erleichtert die Herstellung einheitlicher und kontrollierbarer Strukturen. Im Vergleich zum konventionellen Sintern ist SPS umweltfreundlich, kosteneffizient und erfordert nur minimale Betriebszeiten.
Anwendung
Der Spark Plasma Sintering Furnace (SPS) ist ein vielseitiges und fortschrittliches Werkzeug, das in verschiedenen wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen eingesetzt wird. Diese Technologie ist vor allem für ihre Fähigkeit bekannt, Materialien mit hoher Geschwindigkeit und hervorragender Kompaktheit zu sintern, was sie ideal für eine Reihe von speziellen Materialien und Prozessen macht. Nachfolgend sind die wichtigsten Anwendungsbereiche des SPS-Ofens aufgeführt:
- Sintern von Nanophasen-Materialien: Wird für die Konsolidierung von Materialien im Nanobereich verwendet, um deren mechanische und physikalische Eigenschaften zu verbessern.
- Funktional abgestufte Werkstoffe (FGM): Ermöglicht die Herstellung von Materialien mit räumlich variierenden Eigenschaften, die für fortschrittliche technische Anwendungen entscheidend sind.
- Nanoskalige thermoelektrische Materialien: Wesentlich für die Herstellung von Materialien, die in Energieumwandlungsgeräten verwendet werden.
- Seltene Erden-Dauermagnete: Entscheidend für die Herstellung von Hochleistungsmagneten, die in verschiedenen Elektronik- und Automobilanwendungen eingesetzt werden.
- Zielwerkstoffe: Werden bei der Herstellung von Materialien für die Dünnschichtabscheidung in der Elektronik und Optik verwendet.
- Nicht-Gleichgewichts-Materialien: Geeignet für die Synthese von Materialien, die nicht den traditionellen Gleichgewichts-Phasendiagrammen folgen.
- Medizinische Implantate: Hilft bei der Entwicklung von biokompatiblen Materialien mit präzisen mechanischen Eigenschaften für medizinische Geräte.
- Fügen und Umformen: Über das Sintern hinaus kann SPS zum Verbinden unterschiedlicher Materialien und zum Formen komplexer Formen verwendet werden.
- Oberflächenmodifizierung: Effektive Veränderung der Oberflächeneigenschaften von Materialien zur Verbesserung der Haltbarkeit oder Funktionalität.
- Festkörperelektrolyt- und elektrothermische Materialforschung: Ideal für die Untersuchung und Herstellung von Materialien, die in Festkörperbatterien und Wärmemanagementsystemen verwendet werden.
Merkmale
Der Spark Plasma Sintering Furnace (SPS) ist eine hochmoderne Lösung für das schnelle und effiziente Sintern einer Vielzahl von Materialien, einschließlich Metallen, Keramiken und Verbundwerkstoffen. Dieser fortschrittliche Ofen nutzt ein einzigartiges Drucksinterverfahren, bei dem Ein-Aus-Gleichstrom-Impulsströme zur Erzeugung von Entladungsplasma, Entladungsstoßdruck, Joule-Wärme und elektrischer Felddiffusion eingesetzt werden, wodurch der Sinterprozess erheblich verbessert wird. Nachfolgend sind die wichtigsten Merkmale des SPS-Ofens aufgeführt, wobei der Nutzen für den Kunden hervorgehoben wird:
- Automatisierte Programmsteuerung: Der SPS-Ofen verfügt über ein fortschrittliches Steuerungssystem, das kritische Prozesse wie die Steuerung von Sintertemperatur, Druck und Strom automatisiert. Diese Automatisierung gewährleistet nicht nur gleichbleibende und präzise Sinterbedingungen, sondern verringert auch die Notwendigkeit manueller Eingriffe, was Zeit spart und menschliche Fehler reduziert.
- Verbesserte Sicherheitsmaßnahmen: Ausgestattet mit einer Sicherheitsabschaltfunktion, schaltet sich der SPS-Ofen automatisch ab, wenn er abnormale Wassertemperaturen, Formschäden oder andere Notfälle feststellt. Diese proaktive Sicherheitsfunktion schützt sowohl die Anlage als auch den Bediener und gewährleistet eine sichere Arbeitsumgebung.
- Datenerfassungs- und Analysesystem: Der Ofen verfügt über ein hochentwickeltes Datenerfassungssystem, das kritische Prozessparameter wie Sinterspannung, Stromstärke, Steuerungstemperatur, angewandter Druck, Verdrängung und Vakuumgrad aufzeichnet und analysiert. Diese Fähigkeit ermöglicht eine detaillierte Verfolgung des Produktionsprozesses und hilft bei der Optimierung der Sinterbedingungen für eine bessere Produktqualität.
- Benutzerfreundliches Interface: Über ein großes LCD-Touch-Bedienfeld bietet der SPS-Ofen Echtzeit-Diagnosen und Statusaktualisierungen, einschließlich Verdrängungsdaten, Verriegelungsstatus, Alarmanzeigen und Druckeinstellungen. Diese intuitive Schnittstelle vereinfacht den Betrieb und die Wartung und erleichtert dem Bediener die effektive Steuerung des Sinterprozesses.
- Graphit-Hochdruckform: Die Verwendung einer robusten Graphitform im SPS-Ofen ermöglicht das Sintern unter hohem Druck, wodurch die Dichte und Qualität der gesinterten Produkte verbessert wird. Die Form ist mit einer Durchgangsbohrung für die Einführung von Thermoelementen versehen, die eine präzise Temperaturüberwachung während des Sintervorgangs ermöglichen.
Detail & Teile
1. Beladeeinheit 2. Beschickungsrahmen 3. Vakuumkammer 4. Beobachtungsfenster 5. Inertgas-Kanal 6. Vakuumpumpe 7. Impulsschalter 8. Temperaturmesser 9. Steuerungssystem 10. Hydraulischer Zylinder 11. Hydraulisches System
Prozessablauf des Funkenplasmasinterns （1.Geeignete Form auswählen 2.Benötigte Pulvermasse berechnen 3.Form füllen 4.Druck aufbringen 5.In das Plasmasintern einlegen 6.Statisches Druckgießen 7.Sinterparameter per Computer einstellen Plasma-Schnellsintern 8.Fertiges Produkt bemustern 9.Leistungsprüfung und Forschung）
Prinzip
Funkenplasmasintern (SPS) ist eine schnelle Materialvorbereitungsmethode, die Plasmaaktivierung, Heißpressen und Widerstandserhitzung kombiniert. Dabei wird ein Impulsstrom direkt durch die Form und die Pulverpartikel oder Schüttgutproben geleitet, um die Sinterung einzuleiten.
SPS nutzt die durch den Stromfluss erzeugte Joulesche Wärme, um die Probe zu erhitzen. Der Strom, der durch das Pulver fließt, erzeugt eine Funkenentladung zwischen benachbarten Partikeln, wodurch Gasmoleküle ionisiert und Positronen und Elektronen erzeugt werden. Das daraus resultierende Plasma reinigt und aktiviert die Partikeloberflächen, fördert die Materialwanderung und reduziert die Sintertemperatur und -zeit.
Die angelegte Impulsstromspannung sorgt für eine hohe Energiedichte, die ein schnelles Sintern und eine Dispersion des Entladungspunktes ermöglicht. Dieser einzigartige Heizmodus erleichtert die schnelle Abkühlung innerhalb der Kristallstruktur und ermöglicht die Herstellung hochwertiger amorpher und Nanomaterialien.
Vorteile
- Schnelles Sintern: SPS-Öfen bieten außergewöhnlich schnelle Heizraten, wodurch die Sinterzeit im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren drastisch reduziert wird.
- Kompakter Aufbau: Die kompakte Bauweise von SPS-Öfen minimiert den Platzbedarf und ermöglicht einen effizienten Einsatz.
- Gleichmäßige Erwärmung: SPS-Öfen sorgen für eine gleichmäßige Erwärmung der gesamten Probe und damit für konstante Sinterergebnisse.
- Hohe Heizrate: Die hohe Aufheizrate von SPS-Öfen ermöglicht einen schnellen Temperaturanstieg und damit kürzere Prozesszeiten.
- Niedrige Sintertemperatur: SPS-Öfen arbeiten mit niedrigeren Sintertemperaturen als herkömmliche Verfahren, wodurch die Materialintegrität erhalten bleibt.
- Reinigung der Oberfläche: Die Plasmaentladung in SPS-Öfen reinigt die Oberfläche der Partikel, entfernt Verunreinigungen und verbessert die Bindung.
- Hemmung des Kornwachstums: SPS-Öfen minimieren das Kornwachstum, was zu einer gleichmäßigen und kontrollierbaren Produktstruktur führt.
- Vielseitige Materialkompatibilität: SPS-Öfen können eine breite Palette von Materialien sintern, darunter Metalle, Legierungen, Keramiken und Verbundwerkstoffe.
- Umweltverträglichkeit: Die SPS-Technologie ist umweltfreundlich und reduziert den Energieverbrauch und das Abfallaufkommen.
- Kosteneffizienz: SPS-Öfen bieten eine kosteneffiziente Lösung für das Hochgeschwindigkeitssintern und reduzieren die Produktionszeit und -kosten.
- Festkörper-Diffusions-Bonden: SPS-Öfen ermöglichen die Festkörperdiffusionsbindung zwischen Materialien und sorgen so für eine hohe Produktfestigkeit und Luftdichtheit.
- Fortschrittliche Materialsynthese: SPS-Öfen erleichtern die Synthese fortschrittlicher Materialien wie Nanomaterialien, funktional abgestufte Materialien und Seltenerdmagnete.
Technische Parameter
Der Spark Plasma Sintering Furnace (SPS) mit einem Druck von bis zu 20 Tonnen und einer Temperatur von bis zu 1600ºC ist ein Spark Plasma Sintering System, das für ein breites Spektrum an Materialforschung bis zu 1600ºC ausgelegt ist. Er kann zum Sintern, zur Sinterbindung, zur Oberflächenbehandlung und zur Synthese verwendet werden. Als Probenmaterial können Metalle, Keramiken, nanostrukturierte Materialien und amorphe Materialien verwendet werden. Dieses System eignet sich perfekt für die Erforschung von Festelektrolyten und elektrothermischen Materialien.
| Ausstattung |
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| Temperaturregler |
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| Hydraulische Presse |
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| Vakuumkammer |
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| Abmessungen |
|
Technische Daten
| Modell | KTSP-10T-5 | KTSP-20T-6 | KTSP-20T-10 | KTSP-50T-30 |
| Nennleistung | 50Kw | 60Kw | 100Kw | 300Kw |
| Ausgangsstrom | 0-5000A | 0-6000A | 0-10000A | 0-30000A |
| Eingangsspannung | 0-10V | 0-10V | 0-10V | 0-10V |
| Nenntemperatur | 2300℃ | |||
| Nenndruck | 100KN | 200KN | 200KN | 500KN |
| Größe der Probe | Ø30mm | Ø50mm | Ø100mm | Ø200mm |
| Hub des Stößels | 100mm | 100mm | 100mm | 200mm |
| Endvakuum | 1Pa | |||
Warnungen
Die Sicherheit des Bedieners steht an erster Stelle! Bitte bedienen Sie das Gerät mit Vorsicht. Das Arbeiten mit brennbaren, explosiven oder giftigen Gasen ist sehr gefährlich. Der Bediener muss alle erforderlichen Vorsichtsmaßnahmen treffen, bevor er das Gerät in Betrieb nimmt. Das Arbeiten mit Überdruck in den Reaktoren oder Kammern ist gefährlich. Der Bediener muss die Sicherheitsvorschriften strikt einhalten. Besondere Vorsicht ist auch beim Umgang mit luftreaktiven Materialien geboten, insbesondere unter Vakuum. Durch ein Leck kann Luft in das Gerät eindringen und eine heftige Reaktion hervorrufen.
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FAQ
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