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當前位置：上海皓越真空設(shè)備有限公司> 供求商機> VHPco-20/20-2000型真空感應(yīng)熱壓爐
VHPco-20/20-2000型真空感應(yīng)熱壓爐
（P2CO20）技術(shù)方案
一、 設(shè)備基本原理、主要用途及特點
1. 基本原理
（設(shè)備圖示，僅供參考，以實際出貨為準）
2. 設(shè)備用途
該設(shè)備將真空/氣氛、熱壓成型、高溫燒結(jié)結(jié)合在一起，適用于氧化鈮、碳化硅、碳化硼、氮化硼等陶瓷材料等石墨烯碳纖維、高溫合金金屬粉體材料的高溫加壓燒結(jié)成形及增密粉末冶金、功能陶瓷等新材料的高溫熱成型，也可用于粉末或壓坯在低于主要組分熔點的溫度下的熱處理，目的在于通過顆粒間的冶金結(jié)合以提高其強度。
該設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，設(shè)計及制造符合相應(yīng)的國家及行業(yè)標準和規(guī)范，能夠滿足用戶的使用要求。設(shè)備的節(jié)能效果好。使用、操作、維修方便簡捷，造型美觀，安全可靠，售后服務(wù)優(yōu)良。配套產(chǎn)品和元器件具有國際水平，能夠適應(yīng)長期、穩(wěn)定、安全、可靠的生產(chǎn)需求。
3. 設(shè)備特點
1) 采用臥式、側(cè)開門結(jié)構(gòu)：裝、卸模具精度高，操作方便；
2) 升溫快：升溫速率100℃/分鐘（≤1600℃），降溫1~10℃/分鐘；
3) 溫度均勻性好：平均溫度均勻性為±5℃（5點測溫，恒溫區(qū)1000℃保溫1h后檢測）；
4) 壓力精度高：采用伺服壓力控制系統(tǒng)，壓力精度為±3‰；
5) 壓機平行度好：上下壓頭平行度±0.1mm；
6) 壓頭同軸度優(yōu)：上下壓頭同軸度±1.0mm；
7) 采用熱電偶控制：控制精度±2℃
8) 采用單溫區(qū)控制：預(yù)留測溫孔，以便高溫監(jiān)測使用；
9) 安全性能好：采用HMI+PLC+PID壓力傳感控制，安全可靠；
10) 密封性能好：動態(tài)壓頭均采用波紋管密封，確保不漏氣。
二、 設(shè)備型號
皓越科技的設(shè)備為臥式周期式真空感應(yīng)熱壓爐，具體型號為VHPco-20/20-2000（P2CO20），具體代碼含義如下圖所示：
1. 設(shè)備形式： 臥式
2. 裝料方式： 側(cè)裝料
3. 加熱形式： 感應(yīng)線圈加熱
4. 加熱功率： 50KW(以實際功率為準)
5. 模套外徑（mm）：Φ160x160mm（直徑x高）
6. 樣品外徑（mm）：Φ50mm（直徑，最大物料區(qū)域φ80mm）
7. 最高溫度： 2000℃（設(shè)計溫度）
8. 工作溫度： 1900℃（此溫度為驗收標準）
9. 溫度均勻性 ： ±5℃（5點測溫，恒溫區(qū)1000℃保溫1h后檢測）
10. 升溫速率： 升溫速率100℃/分鐘（≤1600℃）
從1900°到300°時間為4小時。
11. 控溫精度： ±2℃
12. 極限真空度： 6.7x10-3Pa（空爐、冷態(tài)、經(jīng)凈化）
13. 真空抽速： 從大氣壓力抽至5 Pa≤25min
14. 壓升率： ≤2Pa/h（空爐、冷態(tài)、經(jīng)凈化）
15. 最大壓力： 20T（數(shù)顯，可調(diào)）
16. 加壓方式： 手/自動加壓，單向下加壓（由下往上加壓）
17. 壓力控制： 伺服液壓站
18. 壓頭行程： 100mm
19. 壓頭開放高度： 160mm
20. 上下壓頭平行度：±0.1mm
21. 壓力控制精度： ≤±3‰FS(FS 是全量程壓力)
22. 位移顯示精度： 0.005mm
23. 壓頭密封： 下壓頭采用波紋管密封
24. 壓頭材質(zhì) 等靜壓石墨
25. 測溫儀器： 鎢錸型熱電偶
26. 保護氣氛： 氬氣或高純氮氣一路氣氛
27. 氣氛壓力： ≤0.1MPa·A（絕對壓力，可調(diào)）
28. 水質(zhì)要求： PH值7.0～8.5，懸浮物固體＜100mg/L，總硬度CaO＜10mg當量/L，溶解性固體＜30mg/L，電導(dǎo)率＜500μS/cm
29. 設(shè)備外形尺寸： 約1700mm（W）X2500mm（D）X2400mm（H）（以實際發(fā)貨產(chǎn)品為準）
30. 設(shè)備重量： 約1.9t
皓越科技的臥式真空感應(yīng)爐主要由爐體、爐門、加熱與保溫及測溫系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、氣動裝置、感應(yīng)電源、電氣控制系統(tǒng)等組成。
1. 爐體
爐體為雙層殼體臥式結(jié)構(gòu)，內(nèi)外壁均為304不銹鋼，并經(jīng)仔細的拋光，表面光滑，有利于縮短抽氣時間，且便于清潔。雙層殼體之間通水冷卻，確保爐壁溫度低于55℃。爐體及其接管內(nèi)表面拋光后均經(jīng)過嚴格的水壓及氣壓試驗，以確保焊縫質(zhì)量而不發(fā)生滲漏，真空室經(jīng)過嚴格的真空極限及真空漏率測試。
爐體側(cè)部設(shè)有真空抽氣口、熱電偶測溫口、進出水口、電極口等。爐體上下壓頭的密封采用可靠的金屬波紋管密封。
附屬品：
1) 真空接管
2) 電極引入接管
3) 熱電偶引入接管
4) 真空測量及真空指示接管
5) 冷卻水接管
6) 爐腿
2. 爐門
爐門采用雙層水冷結(jié)構(gòu)，內(nèi)外壁均為304不銹鋼經(jīng)精密拋光處理，內(nèi)外壁之間通水冷卻，爐門側(cè)部設(shè)有進出水口等。
3. 加熱保溫系統(tǒng)
加熱保溫系統(tǒng)由感應(yīng)線圈，石墨桶發(fā)熱體、保溫層、電極、水冷銅排、感應(yīng)電源組成。
發(fā)熱體：采用感應(yīng)線圈石墨桶作發(fā)熱體，360°加熱，具有發(fā)熱面積大，受熱面均勻，使用溫度高，維護費用低等優(yōu)點；
保溫層：采用石墨軟氈為保溫層，保溫效果好。
4. 測溫系統(tǒng)
測溫元件采用鎢錸熱電偶，配合溫度控制儀進行溫度閉環(huán)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(diào)整功率調(diào)控器的輸出，從而控制變壓器的輸出大小，以滿足系統(tǒng)的控溫需求。此外，在保溫屏外側(cè)，設(shè)有監(jiān)測熱電偶，當系統(tǒng)超溫時，通過控制系統(tǒng)及時切斷加熱電源，確保設(shè)備安全。
5. 加壓系統(tǒng)
加壓系統(tǒng)為液壓單向下加壓，加壓壓力為最大20T（可調(diào)），加壓行程為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(jīng)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。
下水冷壓頭全部采用特殊水冷結(jié)構(gòu)形式，材料為不銹鋼，具有水冷效果好，反復(fù)加壓工作不變形、使用壽命長、移動過程泄漏小等優(yōu)點。
下石墨壓頭采用等靜壓石墨制造，抗壓強度高，不易損壞。
加壓系統(tǒng)由比例液壓站、加壓油缸、加壓位移傳感器等組成，并由電磁閥通過控制系統(tǒng)進行控制，位移傳感器采用光柵尺?？赏ㄟ^手動調(diào)節(jié)加壓壓力，也可自動調(diào)節(jié)加壓壓力，進而實現(xiàn)穩(wěn)壓、保壓。
6. 真空系統(tǒng)
真空系統(tǒng)由直聯(lián)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、冷阱、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(shè)掉電保護和安全聯(lián)鎖，如設(shè)備突然斷電，真空系統(tǒng)的各系統(tǒng)閥門自動調(diào)整為關(guān)閉狀態(tài)，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(lián)泵的震動，防止將震動傳遞至真空加熱室系統(tǒng)。
7. 充氣裝置
充氣系統(tǒng)（不含氣體干燥、氣體過濾）主要由充氣閥、浮子流量計、壓力傳感器、充氣管道等組成，用于工藝所需充氬氣、氮氣的一路氣氛要求，最大充氣壓力≤0.1MPa·A（絕對壓力）。
氣體壓力檢測采用壓力傳感器，和電磁閥配合可自動控制爐內(nèi)壓力在設(shè)定范圍內(nèi)，差壓自動補氣，超壓自動放氣；超限壓報警并自動停止加熱及停止進氣，自動打開排氣。
1) 進氣管道采用一路浮子流量計控制；
2) 所有氣路管道均采用SUS304材質(zhì)；
8. 水冷系統(tǒng)
系統(tǒng)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(yōu)質(zhì)橡膠管及接頭等組成?；厮绞讲捎梅忾]式，在關(guān)鍵回路如電極上設(shè)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(shè)有電接點壓力表，當水壓不足時提供信號給控制系統(tǒng)，然后由控制系統(tǒng)判斷報警，啟動備用水源系統(tǒng)或切斷電源。設(shè)備的備用水裝置由客戶自備，備用水流量≥5m3/h。
水路特點：
1) 所有水路管道均采用耐高溫、高壓軟管材質(zhì)，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(guān)鍵管路設(shè)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(fā)現(xiàn)安全隱患。進水路欠水壓與加熱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及UPS電源。主電路停電可立即切換至UPS電源，給水泵供電，冷卻水源循環(huán)，確保爐體安全。
9. 氣動系統(tǒng)（需選配空壓機）
由氣動三聯(lián)件（除水器、壓力表、油霧器）、電磁換向閥，管道和產(chǎn)氣量為0.6m3/min的空壓機（選配）等組成。可對氣動執(zhí)行元件（如氣缸、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(wěn)定可靠，管路走向整潔美觀。
10. 變壓器及連接電纜
采用與之相匹配的變壓器及連接水冷電纜或銅排。
11. 感應(yīng)電源
加熱保溫系統(tǒng)由感應(yīng)線圈、絕緣層、保溫層、發(fā)熱體、電極、連接銅排、加熱電源組成。
1) 感應(yīng)線圈：由異形銅管螺旋繞制而成；
2) 發(fā)熱體：采用包圍在模具四周的石墨筒做發(fā)熱體，具有發(fā)熱面積大，受熱面均勻，使用溫度高，維護費用低等優(yōu)點；
3) 保溫層：采用石墨氈作為保溫層，保溫層包裹在石墨筒外側(cè)；
4) 絕緣層：分為線圈自身絕緣層和石墨氈保溫層與線圈接觸絕緣層，線圈自身絕緣是先在線圈上噴涂絕緣漆，再在線圈外表面包裹云母帶及玻璃絲帶后再噴涂絕緣漆，絕緣效果好、表面結(jié)合力強、耐熱溫度高。保溫層與線圈接觸絕緣層采用石棉水泥板隔開；
5) 加熱電源：采用感應(yīng)交流電源加熱，電源功率為 50KW。
加熱系統(tǒng)還具有以下特點：
1) 在發(fā)熱體設(shè)計中采用發(fā)熱體高度略小于線圈高度結(jié)構(gòu)，將發(fā)熱體放置在線圈磁場強度最好位置，有助于提高電效率、降低能耗。
2) 設(shè)備在上下保溫設(shè)計上采用了階梯式隔熱密封方式，具有結(jié)構(gòu)簡單，保溫效果好的優(yōu)點
12. 電氣控制系統(tǒng)
電氣控制系統(tǒng)：全自動 PLC+觸摸屏系統(tǒng)，可以手動、自動切換。
電源控制系統(tǒng)軟件介紹： 有以下特點：
3) 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(tǒng)穩(wěn)定，具有誤操作提示報警功能。
4) 溫控系統(tǒng)：全自動 PLC+觸摸屏系統(tǒng)，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(jié)過程及歷史曲線。配備 PLC 控制器（西門子/歐姆龍），具有 PID 及超溫報警功能，能儲存和輸出記錄，清晰反應(yīng)爐子工作狀況。
5) 控制系統(tǒng)軟件由我公司自行開發(fā)，人機界面操作系統(tǒng)，畫面友好，操作簡單，響應(yīng)速度快，可對爐內(nèi)工況進行實時監(jiān)測，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
6) 本設(shè)備可自動采集溫度曲線、真空度曲線和燒結(jié)時間等曲線，對各個工藝參數(shù)（溫度、真空度）實現(xiàn)動態(tài)顯示，方便用戶根據(jù)歷史曲線分析燒結(jié)工藝。
7) 通訊接口豐富，如 RS485、LAN、USB 等，易于和其它設(shè)備 組網(wǎng)應(yīng)用。軟件控制界面形象化，能夠動態(tài)顯示工作流程，方便直觀。
8) 控制系統(tǒng)上設(shè)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(chǎn)品品質(zhì)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(nèi)。
9) 軟件免費升級。
溫度的控制也可通過數(shù)顯溫度程序控制儀根據(jù)用戶設(shè)定的工藝曲線，實行自動控制溫度，并具有PID自整定功能，也可根據(jù)用戶需要手動控制溫度。
六、 安全保護系統(tǒng)
1. 電氣聯(lián)鎖保護系統(tǒng)；
2. 保險絲；
3. 電熱過電流保護裝置。
七、 整機要求
1. 電力需求： 380V，三相五線制，80KVA，50Hz
2. 起重設(shè)備： ＞3噸
3. 壓縮空氣氣源：
a) 耗量： ~3L/s
b) 壓力： ≥0.6Mpa
4. 水源：
a) 循環(huán)水量： ≥10m3/h
b) 水壓： 0.2~0.3Mpa
c) 進水水溫： ≤25℃
d) 水質(zhì)： PH值7.0～8.5，懸浮物固體＜100mg/L，總硬度CaO＜10mg當量/L，溶解性固體＜30mg/L，電導(dǎo)率＜500μS/cm；及總排水管與設(shè)備的連接管路和閥門；
八、 安裝、調(diào)試及驗收
1. 甲方負責地基、氣源，乙方電控柜的總線輸入端之前的進線電纜。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(diào)試。設(shè)備以賣方組織，買方配合的方式在買方現(xiàn)場安裝、調(diào)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(shè)備最終驗收報告。
九、 培訓(xùn)
1. 設(shè)備安裝調(diào)試過程中，賣方同時對買方設(shè)備使用人員進行必要的操作和維護保養(yǎng)的培訓(xùn)。經(jīng)培訓(xùn)，用戶技術(shù)人員能夠達到獨立正確操作設(shè)備并能判斷故障及簡單維修。
2. 培訓(xùn)計劃和內(nèi)容：
序號 | 培訓(xùn)計劃 | 培訓(xùn)時間（天） | 培訓(xùn)人員 | 地點 |
1 | 操作培訓(xùn) | 2 | 工程師1人 | 驗收現(xiàn)場 |
2 | 維護保養(yǎng)培訓(xùn) | 驗收現(xiàn)場 | ||
3 | 故障判斷及簡單維修培訓(xùn) | 驗收現(xiàn)場 |
十、 保固期
機器全系統(tǒng)保固壹年（易損件模具、石墨壓頭、加熱體、熱電偶、密封件除外）。長期優(yōu)惠提供備品備件。
十一、 售后
保固期內(nèi)，若設(shè)備發(fā)生故障，我公司在2小時內(nèi)給予回復(fù)，并在72小時內(nèi)派員到達現(xiàn)場，組織維修。
十二、 設(shè)備到達現(xiàn)場條件
1. 提供設(shè)備尺寸圖，含包裝尺寸圖；
2. 提供設(shè)備布局圖，含真空機組及電控柜布局圖；
3. 提供水，電，氣要求及備用水要求。
十三、 客戶選配配件
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
真空熱壓燒結(jié)爐
編號 | 產(chǎn)品型號 | 加熱元件 | 樣品尺寸 | 壓力 | 加熱功率(kw) | 真空度(Pa) | 最高溫度(℃) | 適用工藝 | 外形尺寸（mm) |
P2GR20 | VHPgr-20/20/30-2000 | 石墨電阻 | Φ20~80 | 30 | 45 | 6.7X10-3 | 2000 | 熱壓/燒結(jié) | 1560×1690×1850 |
P2GR23 | VHPgr-20/20/30-2300 | 石墨電阻 | Φ20~80 | 30 | 50 | 6.7X10-3 | 2300 | 熱壓/燒結(jié) | 1560×1690×1850 |
P2CO20 | VHPco-20/20-2000 | 感應(yīng)線圈 | Φ20~80 | 30 | 45 | 6.7X10-3 | 2000 | 熱壓/燒結(jié) | 1560×1690×1850 不含電源尺寸 |
P2CO23 | VHPco-20/20-2300 | 感應(yīng)線圈 | Φ20~80 | 30 | 50 | 6.7X10-3 | 2300 | 熱壓/燒結(jié) | 1560×1690×1850 不含電源尺寸 |
P2MO14 | VHPmo-20/20/30-1400 | 鉬帶電阻 | L160×W160×H160 | 5 | 45 | 6.7X10-3 | 1400 | 擴散焊/燒結(jié)/脫氣 | 1560×1690×1850 |
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