粉末冶金烧结炉

工作原理

• 电阻烧结炉：通过电热元件将电能转变为热能来进行烧结。电流通过电热元件发出热量，借辐射传热使炉膛温度升高从而将制品加热，这是间接加热式电阻烧结炉；而直接加热式电阻烧结炉是电流由电源通过接头直接流过被加热制品使其加热。

• 感应烧结炉：利用电磁感应在金属内激励出电流，产生焦耳热使其加热，让金属粉末或制品在交变磁场中产生感应电流，进而实现烧结。

结构组成

• 加热系统：包括电热元件，如金属电热元件（铂、钼、钨、钽等属以及镍铬系、铁铬铝系合金）和非金属电热元件（碳化硅、硅化钼、石墨等）。

• 炉膛：放置被烧结的粉末冶金制品，由耐火材料制成，具有良好的耐高温、隔热性能，可炉内温度的稳定和均匀性。

• 炉壳：一般采用钢板焊接而成，起到保护和支撑作用，同时可减少热量散失。

• 传动系统：对于连续式烧结炉，传动系统用于输送物料在炉内移动，如网带传动、辊道传动、推杆传动等，使制品按工艺要求依次通过预热区、烧结区和冷却区。

• 温度控制系统：由热电偶、温度传感器、温控仪等组成，实时监测和控制炉内温度，确保温度均匀性和稳定性，满足不同粉末冶金材料的烧结工艺要求。

• 气氛控制系统：可向炉内通入保护气氛（如氢气、氮气、氩气等）或真空环境，防止金属粉末在烧结过程中氧化，同时也有助于改善烧结效果，提高制品质量。

类型划分1

• 按加热方式分：有电阻烧结炉和感应烧结炉两大类。其中，电阻烧结炉又分为间接加热式电阻烧结炉和直接加热式电阻烧结炉。

• 按炉内使用气氛和真空度分：有普通气氛电阻烧结炉、真空电阻烧结炉、普通气氛感应烧结炉、真空感应烧结炉。

• 按炉子结构型式分：有竖式电阻烧结炉、卧式电阻烧结炉、竖式感应烧结炉、卧式感应烧结炉。

• 按作业性质分：有间断式电阻烧结炉、连续式电阻烧结炉、间断式感应烧结炉、连续式感应烧结炉。此外，感应烧结炉按使用的频率，可分为中频感应烧结炉（500Hz-10kHz）和高频感应烧结炉（70-200kHz）。

应用领域

• 机械制造行业：用于制造各种机械零件，如齿轮、轴类、凸轮等，可提高零件的精度和强度，降低生产成本。

• 汽车工业：制造汽车发动机零部件、变速器齿轮、刹车蹄片等，能够减轻汽车重量，提高燃油经济性和车辆性能。

• 航空航天领域：生产航空发动机叶片、涡轮盘、飞机结构件等零部件，满足航空航天对材料高强度、高耐热性和轻量化的要求。

• 电子信息产业：制作电子元件的封装外壳、基板、磁性材料等，有助于提高电子元件的性能和可靠性，同时实现小型化和集成化。

• 医疗器械行业：制造人工关节、牙齿、医疗器械零部件等，具有良好的生物相容性和机械性能，满足医疗领域的特殊需求。

发展趋势

• 智能化：配备的自动化控制系统，实现温度、气氛、压力等参数的控制和实时监测，提高生产过程的稳定性和产品质量的一致性，同时减少人工操作，降低劳动强度和人为误差。

• 节能：开发新型的加热元件和保温材料，优化炉体结构和加热工艺，提高能源利用率，降低能耗，以适应节能环保的发展要求。

• 大型化和小型化并存：一方面，为满足大规模生产的需求，粉末冶金烧结炉向大型化发展，提高生产效率和产能；另一方面，为满足小型精密零件的烧结需求，开发小型化、的烧结炉，以适应不同领域的多样化需求。

• 多功能集成：将烧结与其他工艺（如压制、热处理、表面处理等）集成于一体，形成综合性的粉末冶金加工设备，减少中间环节，提高生产效率和产品质量，降低生产成本。