第三代SPS快速压力烧结炉SPS-80T-20-Ⅲ

第三代SPS快速压力烧结炉技术说明

型号：SPS-80T-20-Ⅲ

一、设备用途

SPS放电等离子热压烧结炉是当今世界上较*快速热压炉之一。具有烧结速度快，样品致密高等优点，是烧结纳米相材料，梯度功能材料，介孔纳米热电材料，稀土永磁材料，合金玻璃非平衡态材料及生物材料zui有力的工具。

二、设备特点

1、设备具有烧结速度快、节能性佳、效率高。

2、设备兼有热膨胀测试功能。

3、设备直接采用直流电脉冲加热.，引进国际最新电源技术，实现4参数控制调节，多参数可编程，样品满足*化烧结性能。

4、设备采用日本技术经过吸收消化后自成一体侧部开门机构，所有加工位。置均通过加工中心精密加工，保证各个零件装配*。上下压头保持同心、同位、同步。

5、采用快速测温热电偶，测温精确，反应快。双色红外仪，工作范围600℃-3000℃，工作范围优于其它品牌。

6、主加热回路采用大电流软铜缆线（排）输电技术，功率损失小，加热速度快。

7、新研发的模具结构，脉冲热量集中，速度更快，更节能。

8、*集成化电源，全电脑记录，配备一台触摸屏。全数字式脉冲电源，配上*整流变压器，获得理想化的脉冲参数控制。

三、技术参数

1、直流电源功率：200KVA。

2、输入电压∶AC380V、50Hz。

3、输出电流：DC 0-20000A（数显）。

4、输出电压：脉冲直流输出（交流整流逆变输出直流）DC 0-10V数显。

5、zui高温度：2000℃，温度和升温速度与样品、模具大小及材质而决定，石墨模具平均升温速率300℃/min，控温精度±2℃，烧结样品直径∮40~100mm，厚度1~50mm。

6、zui大压力：80T（数显）。

7、触摸屏设置曲线跟踪压力波动：≤±0.1%。

8、控制系统具有触摸屏和PLC为核心，专用软件具备AMC system。

9、压头直径：∮200。

10、zui大位移∶150ｍｍ（数显）。

11、位移精度：0.02mm。

12、空炉冷态极限真空度：数显6.67x10-4。

13、压升率：≤2Pa/小时。

14、采用中韩合资品牌的TRP-60直联真空泵及分子泵抽真空，质量可靠噪音小。

15、控温方式：K型热电偶(0~800℃)+ 进口双色红外仪。

16、温度和压力控制采用自主PLC及彩色液晶触摸屏控制，采用触摸屏上显示温度、压力、 真空度等参数及温度和压力的曲线图。

17、全不锈钢炉体采用全自动焊机连续焊接，焊缝光滑无虚焊、假焊现象发生，采用进口氦质谱真空检漏仪对炉体、真空管道进行检漏，压升率指标直观真实反映，优于国标规定的最小值。

18、上下输电轴由特殊耐压高导电材料制成，通过耐高温绝缘件实现与炉体绝缘（*技术）。

19、采用IGBT脉冲直流电源，非晶软磁合金材料为变压器铁芯。配有电压、电流自动反馈。系统故障诊断保护功能。

20、采用液压泵、进口比例压力调节阀、进口压力传感器及进口节流阀等组成。液压系统设有冷却器，可长期工作压力平稳。

四、结构说明

1、设备由炉体、加压系统、真空系统、脉冲直流电源、控制系统等组成。

2、炉体采用双层水冷结构，全不锈钢材料，内部精密抛光，外表精细亚光处理。炉体侧开门，装卸模具方便，炉侧安装有热电偶三支，进口双色红外仪一套。炉体上部安装有可靠的不锈钢:耐高温绝缘件实现与炉体绝缘。

3、真空系统：由壹台中韩合资北仪优成TRP-60直联泵及FF200分子泵，真空气动阀门等组成真空机组，真空系统安装电磁充气阀、放气阀、真空压力表。真空管道与泵的联接，采用快速接头及波纹管联接，真空度的测量由数显复合真空计执行。

4、脉冲直流电源，采用IGBT为数字功率模块，非晶软磁合金材料为变压器铁芯。配有电压、电流自动反馈。系统故障诊断保护功能。

5、液压系统：采用优质液压泵、进口比例压力调节阀、进口压力传感器及进口节流阀等组成。液压系统设有冷却器，可长期工作压力平稳。

6、控制系统特点：

（1）、配方功能

1. 支持多组配方功能，每个配方最多36步，可设定温度、压力、时间、PID号、功率限幅。

2. 支持配方查看、保存、替换、删除、调用、配方导入/出（在PC通过Excel编辑配方，通过U盘导入）。

3. 支持工艺跳步（向前、后跳），可选温度、压力跳步变化模式：渐变模式和突变模式，即跳步时，SV值是当前值还是目标步的设置值。

4. 工艺运行时，配方当前步和所调用的PID背景色改变，方便查看。

5. 配方编辑时，修改内容的背景颜色改变，便于突出显示（特别是对于以模板新增的配方，方便比较）。

6. 十组温度PID，一组压力PID，支持运行过程中对PID参数的查看和实时修改。

（2）、数据管理

1. 支持时实曲线，可修改X、Y轴zui大、小值，实现曲线放大和缩小，以便于观察当前工艺局部或整个曲线，如SV、PV、PLC输出。

2. 支持时实曲线截屏功能。

3. 支持数据记录和历史数据导出，用户可修改数据记录间隔时间，包含：SV、PV、真空度、气氛压力、监测温度、水温、位移、位移速率等。

4. 历史曲线查看功能。

5. 报警记录查询功能，包括但不限于：通信检测、传感器故障检测、报警点检测、水温水压气压异常。

6. 系统剩余存储空间显示，存储容量不足报警提示功能，支持用户部分清除或清空数据。

（3）、操作方便

1. 支持异地远程实时在线编程、调试及维护。

2. 支持DCS分散控制。

3. 支持以多级权限登陆操作系统，可设置多个操作用户。

4. 对于温度、压力、气氛均支持手/自动控制。

a. 温度/压力

a) 手动：指操作者通过多圈电位器控制；

b) 自动：通过PLC程序控制。

b. 气氛

a) 手动：指操作者通过触摸屏ON/OFF控制；

b) 自动：设置气氛上、下限和回差，气氛压力控制在上下限范围内。

5. 支持温度伺服启动功能，即工艺从当前温度开始运行。

6. 工艺保持（即暂停）功能。

7. AT自整定可设定自整定温度或压力值、自整定幅度，支持自整定过程中退出。

8. 报警点可设定，如：温度上限，压力上限。

9. 针对不同层级报警，系统自我保护功能，如：

a. PV超上限报警点，将停止工艺。

b. 传感器故障，将停止工艺。

c. 红外仪对焦点检测，若对焦不正，将停止工艺。

d. 控温过程中，温度PV-SV>5℃时，将发出黄色报警。

10. 依据报警的重要程序，提示不同声光报警信息并记录。

（4）、系统控制精度

1. 精度：

a. PLC为专用定制PLC，模数、数模转换芯片14位，用户程序区：16K。

b. 温度变送器2‰级。

c. 液压压力传感器响应优于2mS。

d. 控温精度，温度高于600℃：

a) 对于石墨发热体，保温精度±1℃；

b) 对于钨丝发热体，保温精度优于-3℃～+1℃。

e. 对于30T的液压装置（缸径150mm，zui大压力17MPa）：

比例液压：起步压力：优于1.10T(吨位越大，起始压力越大)

6、水冷系统：采用密闭式水箱，由方形管道及不锈钢迷你型阀门等相关装置组成。支路采用黑色橡胶水管，不锈钢接头与橡胶管采用压制连接。冷却水总管进入后，经过各支管送到炉体、炉盖、炉底、水冷电极、分子泵等需要冷却水的地方，然后汇总到水管排除。总进水管路设有电接点压力表，具有断水声光报警自动切断电源功能。每路冷却水进水管都装有手动阀门，可手动调节水流量大小。电极、压头等关键部位，配有水压、水流量传感器报警、水温测量及报警装置。

7、控温系统：具有多组P.I.D功能全自动控制，具有超温声光报警功能，电控系统还具有过流、断水、超温等声光报警功能。电器元件采用欧姆龙或施耐德品牌，电控屏箱按威图标准制作,操作方便。

电气控制系统集中在控制柜中，面板上设计了15寸液晶触摸屏、数显电流及电压表、温控仪、真空计等。控制柜为标准电控柜结构，集成了通风系统。能够保证不会因为环境温度过高而影响柜内元件及仪表的正常使用。

控制部分以15寸触摸屏和可编程控制器PLC为核心，配以空气开关、接触器、继电器、指示灯等元器件，通过各种传感器的信号，实现炉体机械机构的逻辑控制。对温度、真空度进行记录、存储、实时显示、设定工艺曲线，具有多组工艺配方的储存、调用功能。全部工况动作配有安全联锁保护，具有超温断电，停水断电（停止加热、真空泵等)。设置必要的声光报警及保护，例如超温、水压低、气压低等，设置有应急开关。

第三代SPS快速压力烧结炉SPS-80T-20-Ⅲ

五、供货范围

1、炉体：1台                        

2、TRP-60直联泵：1台，分子泵1台(大小侍定)

3、真空气动阀门:3件              

4、液压控制系统:1套    

5、数显电阻真空计:1件              

6、脉冲电源:1台

7、彩色液晶触摸屏:1台              

8、控制柜:1台

9、K型热电偶:3件                    

10、进口双色红外仪:1台            

11、可编程控制器（PLC）：1台

12、∮60、∮80石墨模各1套

13、说明书:1份  

14、空气压缩机1台    

六、交货期：预付款到后4个月交货

七、其他：

1)客户提供设备的场地、提供设备所需的水源、动力电源。

水源：有效冷却水循环设备及备用水源，进出水管连接到真空炉冷却管接口位置。

电源：380V 50HZ 五线制，需配置空气开关，电流300A以上，电缆截面(国标)150mm²，连接到设备控制柜。

备注：由于真空炉在高温高真空状态下工作，必须配备冷却水设备，如冷水机、冷却塔、冷水池等

2）负责卸货及设备就位。  

3）负责专人接受培训。