الضغط طريقة فعّالة لتحويل جزيئات المسحوق إلى مكونات. إلا أن الأجزاء المضغوطة غالبًا ما تفتقر إلى المتانة، وتكون سهلة الكسر.
تحل عملية التلبيد هذه المشكلة، إذ تمنح القطع القوة والكثافة اللازمتين. تتم عملية التلبيد في فرن التلبيد.
وفقًا لكمية وخصائص منتجاتك، نحتاج إلى اختيار أفران التلبيد المختلفة
المحتويات
التلبيد في مسحوق المعادن
التلبيد هو عملية تسخين مساحيق مضغوطة لمنحها قوةً وتماسكًا هيكليًا، عند درجة حرارة أقل بقليل من درجة انصهارها. ويشمل بشكل رئيسي المراحل الثلاث التالية:
1. التلبيد المسبق في مسحوق المعادن
الهدف الرئيسي من عملية التلبيد المسبق هو إزالة المواد الرابطة. في هذه العملية، تُسخّن المادة المضغوطة الخضراء إلى درجة حرارة تتراوح بين 600 و900 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة تقريبًا.
2. التلبيد بدرجة حرارة عالية
أثناء عملية التلبيد ذات درجة الحرارة العالية، تنتشر الذرات الموجودة في مسحوق المعدن عبر حدود الجسيمات وتندمج لتكوين قطعة صلبة.
أثناء هذه العملية، تنتشر الذرات الموجودة في مسحوق المعدن خارج حدود الجسيمات وتندمج لتشكل مادة صلبة.
3. تبريد
يجب أن تتصلب الجسيمات المُلبَّدة تمامًا، ويجب إزالة الإجهاد الحراري عن المنتج. لذا، تُعد عملية التبريد ضرورية. عادةً ما تستغرق عملية التبريد حوالي ساعتين.
أنواع التلبيد
- يحدث التلبيد في الحالة الصلبة عند نقطة انصهار جميع المواد المعدنية
- التلبيد في الطور السائل هو عملية إدخال عناصر سائلة لتسريع التكثيف بين جزيئات المسحوق، وبالتالي تعزيز التلبيد.
- تستخدم تقنية التلبيد بالبلازما الشرارية (SPS) تيارًا كهربائيًا نبضيًا عالي الكثافة لتحويل المسحوق إلى مادة صلبة. تتم العملية في بيئة مُتحكم بها.
أنواع آلات التلبيد
فرن الحزام الناقل
فرن الحزام الناقل هو آلة تلبيد مستمرة
يتكون فرن الحزام الناقل من 3 غرف:
- غرفة ما قبل التلبيد
- غرفة التلبيد الأولية
- غرفة التبريد
نظرًا لخطر انزلاق الحزام الناقل عند درجات الحرارة العالية، تكون درجة حرارة تشغيل فرن الحزام الناقل عادةً أقل من 1150 درجة مئوية. لذلك، تُعدّ أفران الحزام الناقل مناسبةً بشكل عام للمنتجات القائمة على الحديد والنحاس.
تُصنع أحزمة النقل في الغالب من الفولاذ المقاوم للصدأ 310. إلا أن الفولاذ المقاوم للصدأ 314 وInconel® 601 يتميزان بمقاومة أفضل لدرجات الحرارة العالية. عيب آلة التلبيد هذه هو سهولة تأكسد وتفحيم الحزام الشبكي، مما يقلل من عمره الافتراضي.
علاوة على ذلك، تتراوح سرعة الحزام الناقل بين 50 و250 مم/دقيقة، ويبلغ عرضه حوالي 500 مم.
فرن الدفع
يعد فرن التلبيد الدافع أيضًا فرنًا مستمرًا، ومعروفًا بمعدل إنتاجه السريع.
يدفع قضيب الدفع المنتج إلى الفرن دون استخدام حزام ناقل. كما أن فرن الدفع أوتوماتيكي.
درجة حرارة التلبيد في فرن قضيب الدفع تكون في كثير من الأحيان أعلى من 1200 درجة مئوية، ويمكن أن تصل أعلى درجة إلى 2200 درجة مئوية.
يرجع ذلك إلى عدم وجود أجزاء متحركة في منطقة المعالجة الحرارية لفرن الدفع، وبالتالي يكون لديه درجة حرارة تشغيل أعلى.
تتضمن عملية تشغيل فرن الدفع عمومًا ما يلي:
- التحميل: أولاً، قم بتحميل المكونات الخضراء على لوحة الدفع أو الدافع خارج الفرن.
- الدفع: يقوم فرن الدفع بدفع المكونات عبر منطقة التسخين المسبق ومنطقة التلبيد الرئيسية للفرن بسرعة يتم التحكم فيها.
- التفريغ: يتم تفريغ المنتج المتكلس بواسطة لوحة الدفع أو الدافع للمعالجة الثانوية.
فرن تلبيد الفراغ
كما نعلم جميعًا، تُعدّ الأفران المستمرة مناسبة لإنتاج كميات كبيرة. على العكس، تُعدّ أفران الدفعات، مثل فرن التلبيد الفراغي، مناسبة لكميات الطلب الصغيرة.
أو عندما تكون درجة حرارة التلبيد ووقته مختلفين بالنسبة لكل منتج، يكون فرن الدفعات أكثر فعالية من حيث التكلفة.
يمكن لأفران التفريغ أن توفر تكلفة الغلاف الجوي الواقي.
يمكن لأفران التلبيد الفراغي تحقيق درجات حرارة أعلى من أفران الحزام الناقل، حيث تصل إلى 2500 درجة مئوية أو حتى أعلى.
ومع عدم وجود غاز داخل المنتج يسبب انكماش المسام، يصبح من الأسهل تكثيفه.
لذلك، بالنسبة لأوقات التلبيد الطويلة أو الأجواء الواقية المكلفة، تُعدّ أفران التفريغ أكثر اقتصادية، خاصةً للمعادن عالية الحرارة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، وكربيد التنغستن، والموليبدينوم، وغيرها.
فرن التفريغ المستمر
نظرًا لأن فرن التفريغ الدفعي يستغرق وقتًا طويلاً للتسخين والتفريغ، ولديه قدرة إنتاجية صغيرة، فقد ظهر فرن التفريغ المستمر.
يتألف فرن التلبيد هذا من ثلاث غرف: غرفة إزالة الشحوم، وغرفة التلبيد، وغرفة التبريد. وتُفصل بين الغرف المختلفة حواجز.
فرن شعاع المشي
فرن التلبيد بشعاع المشي هو أيضًا فرن مستمر، تصل درجة حرارته القصوى إلى 1800 درجة مئوية. يعتمد هذا الفرن على حركة ترددية فريدة لنقل المنتج عبر آلة التلبيد. تتيح هذه الآلية للمنتج التعرض بالتساوي لمنطقة درجة الحرارة المطلوبة.
عادةً، تُستخدم عوارض المشي فقط في منطقة التلبيد، بينما تستخدم منطقة إزالة الشمع آلية دفع، وتستخدم منطقة التبريد نظام ناقل. تُشكل هذه المناطق الثلاث نظامًا مغلقًا، مما يُقلل بشكل كبير من استهلاك الغاز الواقي.
أسعار أفران التلبيد
فيما يلي مقارنة بين أفران الحزام الناقل وأفران التلبيد الفراغي، بما في ذلك الأسعار.
| النوع | فرن الحزام الناقل | فرن تلبيد الفراغ |
|---|---|---|
| الطاقة | 75KW | 80KW |
| أقصى درجة حرارة | 1150 درجة مئوية | 1600 درجة مئوية |
| دقة التحكم في درجة الحرارة | ± 1 ° C | ± 1 ° C |
| توحيد درجة الحرارة | ± 5 ° C | ± 5 ° C |
| حجم الغرفة (L * W * H) | 6000 * 300 * 60mm | 450 * 300 * 300mm |
| وقت ارتفاع درجة الحرارة | ≤3 هـ | / |
| الناتج | 100KG / H | 200 كجم/لكل فرن |
| فراغ مطلق | / | 5×10⁻³ باسكال |
| التكلفة | $25,000 | $22,000 |
الشركات المصنعة الموصى بها لأفران التلبيد
شركة أبوت للفرن
شركة Abbott Furnace هي شركة متخصصة في تصنيع الأفران الصناعية وتقع في الولايات المتحدة.
وتشمل معداتهم آلات التلدين، وأفران التلدين، وأفران التلطيف، وآلات المعالجة الحرارية، وما إلى ذلك.
سنترو تك
تأسست شركة Sentro Tech في عام 1992 ويقع مقرها الرئيسي في ولاية أوهايو، وهي شركة متخصصة في تصنيع الأفران ذات درجات الحرارة العالية.
لديهم خط إنتاج متكامل من منتجات تكنولوجيا المعالجة عالية الحرارة. كما يوفرون للعملاء قطع غيار أفران عالية الحرارة، بما في ذلك عناصر التسخين والألواح الليفية.
غاسبار
يقع المقر الرئيسي لشركة Gasbarre في ولاية بنسلفانيا بالولايات المتحدة الأمريكية، وهي متخصصة في معدات مسحوق المعادن.
تشمل معداتهم مكابس تشكيل وتشكيل المسحوق، وأفران التلبيد الفراغية، وأفران الحزام الناقل، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، فهم متخصصون في تصميم وإنتاج أفران التلبيد المخصصة.
معدات التدفئة في شرق نينغبو
Ningbo East Heating Equipment هي شركة متخصصة في الأفران الصناعية.
إنهم ملتزمون بالبحث والتطوير وإنتاج أفران التلبيد ذات الحزام الشبكي المتقدم، وأفران التلبيد ذات اللوحة الدافعة، وأفران المعالجة بالبخار، وأفران الاختزال الدقيق لمسحوق الحديد.
الأسئلة الشائعة
1. هل أفران المعالجة الحرارية هي نفسها أفران التلبيد؟
رقم
تختلف المعالجة الحرارية عن التلبيد. تتراوح درجة حرارة فرن المعالجة الحرارية عادةً بين 700 و800 درجة مئوية، بينما تتجاوز درجة حرارة فرن التلبيد عادةً 1000 درجة مئوية.
2. ما هو طول فرن الحزام الناقل؟
يتضمن فرن الحزام الناقل منطقة تسخين مسبق، ومنطقة تلبيد، ومنطقة تبريد. يبلغ طول فرن الحزام الناقل التقليدي حوالي ٢٠-٣٠ مترًا.
3. ما هي مخرجات فرن التلبيد الدافع وفرن التلبيد بالحزام الناقل؟
يبلغ الإنتاج اليومي لفرن الناقل حوالي 2-3 طن، ويكون فرن قضيب الدفع أعلى، حوالي 5 أطنان.
4. ما هي درجة حرارة التلبيد العامة لأجزاء مسحوق المعادن؟
- درجة حرارة تلبيد النحاس: 800 درجة مئوية
- درجة حرارة تلبيد الحديد: 1120 درجة مئوية
- درجة حرارة تلبيد الفولاذ المقاوم للصدأ: 1250 درجة مئوية
- درجة حرارة تلبيد سبيكة الحديد والنحاس: 900 درجة مئوية
5. ما هي أجواء التلبيد؟
يؤثر جو التلبيد على الخواص الميكانيكية ومظهر منتجاتكم ومقاومتها للتآكل. لذلك، يُعدّ جو التلبيد بالغ الأهمية. وتتمثل وظائفه الرئيسية فيما يلي:
- منع الهواء الخارجي من دخول فرن التلبيد والتسبب في أكسدة المنتج
- يساعد على تقليل المواد الرابطة في الأجزاء
- يقلل من طبقة الأكسيد على سطح المسحوق المضغوط
- التحكم في محتوى الكربون في المنتج
تشمل أجواء التلبيد التي نستخدمها عادةً ما يلي:
- هيدروجين
- نتروجين
- الأرجون عنصر غازي
- أجهزة شفط هواء