Language
Country/Area
No result found
Проблемы индукционного нагрева: почему позиционирование штампа горячей штамповки так важно?
В современной обрабатывающей промышленности технология горячего прессования играет важнейшую роль, а ее применение в порошковой металлургии особенно ценится. Горячее прессование — это процесс высокого давления и низкой скорости деформации, который стимулирует реакции спекания и ползучести за счет воздействия высоких температур на порошки или порошковые агломераты. В основе этого процесса лежит одновременное применение тепла и давления, что делает его широко применимым для производства твердых и хрупких материалов, тем самым удовлетворяя растущий спрос рынка на высокопроизводительные материалы.
Спектр материалов, которые можно обрабатывать с помощью технологии горячего прессования, включает в себя все: от стали до высокопрочной керамики, особенно такие ключевые области применения, как алмазно-металлические композиты.
Процесс горячего прессования обычно включает в себя использование графитовой пресс-формы, которая индукционно нагревается до температуры до 2400 °C (4350 °F) и приложенного давления до 50 МПа (приблизительно 7300 фунтов на кв. дюйм). В этой технологии используются три типа методов нагрева: индукционный нагрев, косвенный резистивный нагрев и методы спекания с использованием поля, такие как быстрое горячее прессование. Далее подробно обсуждаются принципы, преимущества, недостатки и области применения каждого метода отопления.
Индукционный нагрев
В процессе индукционного нагрева форма подвергается воздействию высокочастотного электромагнитного поля, которое генерируется индукционной катушкой, совмещенной с электронным генератором. Самым большим преимуществом этой технологии является полная независимость между давлением и мощностью индукции. Однако этот процесс также имеет много проблем, особенно в отношении точности позиционирования формы, поскольку эксцентриситет формы приведет к неравномерному нагреву.
Если воздушный зазор между формой и индукционной катушкой станет неравномерным, общая эффективность нагрева снизится.
Косвенный резистивный нагрев
В отличие от индукционного нагрева, технология косвенного резистивного нагрева помещает форму в нагревательную полость, где графитовый нагревательный элемент нагревает полость посредством электрического тока, а затем передает тепло форме посредством конвекции. Хотя можно достичь более высоких температур нагрева, самым большим недостатком этого процесса является то, что форма нагревается медленно, в зависимости от эффективности передачи тепла от печи к поверхности формы.
Технология спекания в полевых условиях (FAST)
Технология спекания с использованием поля, также известная как импульсное эквивалентное спекание, является относительно новым методом. Основная идея заключается в использовании электрического тока для прохождения через форму для спекания. Преимущество этой технологии заключается в том, что эффект спекания достигается за более короткое время, а также значительно снижаются температура и давление, необходимые для спекания.
Исследования показали, что при использовании технологии спекания в полевых условиях требуемая плотность готового продукта может быть достигнута в течение нескольких минут, чего трудно добиться с помощью традиционных процессов спекания.
Области применения
Технология горячего прессования имеет широкий спектр применения, включая производство высокопроизводительных керамических компонентов, таких как бориды и дибориды титана. В последние годы эта технология оказывает все большее влияние на такие отрасли, как производство мотоциклов и высокоскоростных железных дорог, став одной из основных технологий для производства тормозных колодок и сцеплений.
Кроме того, научно-исследовательские институты и университеты также активно применяют технологию горячего прессования для сокращения экспериментального цикла и продвижения технологических инноваций. К последним разработкам относится изготовление композитных радиаторов из металла и алмаза — эффективной технологии рассеивания тепла для светодиодных и лазерных устройств.
Правильное расположение формы в процессе термического прессования имеет решающее значение для качества и производительности конечного продукта. Эффективное решение проблемы неправильного положения формы во время нагрева напрямую повлияет на равномерность сгорания материала и стабильность общего качества. Вот почему позиционирование пресс-формы и эффективная передача тепла в технологии индукционного нагрева, особенно при деликатной обработке материалов, представляют собой важную новую задачу.
Столкнувшись с этими более высокими требованиями и проблемами, откроет ли будущая технология горячего прессования большие возможности для развития благодаря точному позиционированию и эффективным решениям по нагреву?
