Φ300×400mm effectieve zone. Volledig automatische intelligente ionnitridingoven. Ionnitriding en zacht nitriding systeem voor legeringsstaal en vormstaal.

1. Productoverzicht

Deze verticale, volautomatische, intelligente ionennitreeroven met één station is voorzien van een digitaal besturingssysteem van de vierde generatie en een ionennitrerende pulsvoeding. Het kan ionennitreren en zacht nitreren van titaniumlegeringen, gelegeerd staal, vormstaal en roestvrij staal uitvoeren. Uitgerust met een automatisch controlesysteem met aanraakscherm, een vacuümgeneratie- en onderhoudssysteem en een regelsysteem voor de gastoevoer, bereikt het een gesloten lusregeling van temperatuur, druk en stroomsnelheid met volledige procesautomatisering. Typische toepassingen zijn onder meer oppervlakteversterking van precisiewerkstukken zoals mallen, tandwielen, assen en ruimtevaartcomponenten.

2. Uitdagingen in de sector en analyse van de hoofdoorzaken

Moeilijk om een ​​uniforme nitridelaag te garanderen:Complexe oppervlaktevormen van het werkstuk (groeven, gaten) veroorzaken een ongelijkmatige glansdekking – inconsistente laagdiepte en hardheid. Oorzaak: moeilijke controle van abnormaal ontladingsgebied bij gasontlading, holle kathode-effect dat de stroomdichtheidsverdeling beïnvloedt.

Schade aan het werkstukoppervlak: Resterende oliefilm of verontreinigingen op het werkstukoppervlak veroorzaken een ophoping van lading en een onmiddellijke boog met hoge stroomsterkte die het werkstukoppervlak verbrandt. Oorzaak: onvoldoende boogdoofsnelheid – niet in staat om de stroom op microsecondeniveau te onderbreken.

Moeilijke controle van gekoppelde temperatuur-, druk- en flowparameters: temperatuur, druk en flow werken op elkaar in tijdens ionennitreren – handmatige aanpassing moeilijk te stabiliseren. Oorzaak: gebrek aan een gesloten regelsysteem met meerdere parameters en intelligente PID-regeling.

Slechte procesherhaalbaarheid: Grote parameterschommelingen tussen batches – onstabiele kwaliteit van de genitreerde laag. Oorzaak: gebrek aan geprogrammeerde controle- en gegevensregistratie-/traceerbaarheidsfuncties.

Ontoereikende bescherming van de apparatuurveiligheid: Misbruikrisico's onder hoge spanning, vacuüm en hoge temperaturen. Oorzaak: gebrek aan uitgebreide elektrisch-mechanische vergrendelingsbeveiliging en zelfdiagnosesysteem voor fouten.

3. Oplossing

3.1 Hoogfrequente pulsvoeding en snelle boogblussing: uitgangsfrequentie pulsvermogen 20.000 Hz – blokgolfuitgang – spanning 0 ~ 900 V continu instelbaar – inschakelduur 10-85% continu instelbaar – maximale gemiddelde stroom 30 A. Maakt gebruik van het elektromagnetische inductieprincipe voor snelle boogdetectie – snelle digitale logische apparaten onderbreken de hoofdstroom binnen 2 μs – beschermt het werkstukoppervlak effectief. IGBT neemt het merk Infineon over – betrouwbaar en stabiel.

3.2 Gesloten regelsysteem met drie parameters: Temperatuurregeling maakt gebruik van de Japanse Shimaden SRS13-serie digitale controller (PID-regeling) – regelnauwkeurigheid ± 1 ℃. Drukregeling maakt gebruik van Japanse Shimaden SRS13 digitale controller + frequentieomvormer + druksensor – regelnauwkeurigheid ±1Pa. Debietregeling maakt gebruik van de Japanse massastroommeter uit de HORIBA S500-serie – regelnauwkeurigheid ±0,5%. Drie parameters, onafhankelijk van elkaar, gesloten lus – geen wederzijdse interferentie.

3.3 Volautomatische intelligente besturingssoftware: PLC uit de FX3G-serie (32K stappenprogrammageheugen, verwerkingssnelheid van basisinstructies 0,21 μs) + MCGS 12-inch touchscreen (resolutie van 1920 x 1080). Zelf ontwikkelde V1.0-besturingssoftware met login-interface, procesparameterinstelling, hoofdbesturingsinterface, historische curven, datarapporten, alarmrecords en andere functionele interfaces. Ondersteunt Engelse en Russische interfaces – zorgt voor automatische bediening met één knop.

3.4 Uniforme verwarming en temperatuurveldoptimalisatie: Het ovenlichaam heeft een stolpstructuur - dubbellaagse watergekoelde wand + meerkanaals waterkoelsysteem. Ovenkamer met 6 lagen 310S roestvrijstalen hitteschilden + 2 lagen op de ovenbasis – 20 mm aluminiumsilicaat isolatiekatoen toegevoegd aan de binnenkant van de isolatielaag. Kathodeplaat ondersteund door 3 sets hoogwaardig gegoten mica – in hoogte verstelbaar – zorgt voor een vlak oppervlak na het laden van het werkstuk. 2 thermokoppels geïntroduceerd vanaf de bodemplaat van de oven – één voor temperatuurregeling van de ionenverwarmingspulsvoeding, één aangesloten op het alarminstrument.

3.5 Vacuümsysteem en druk met gesloten lus: 2X-15 draaischuifpomp + GI-50 hoogvacuüm vlinderklep – regeling met frequentieomvormer met gesloten lus. Druktransmitter meet de ovendruk en stuurt een standaardstroomsignaal naar de digitale controller – PID-berekening stuurt een signaal naar de frequentieomvormer – past de motorsnelheid van de vacuümpomp aan – handhaaft een constante ovendruk op het procesinstelpunt. Nauwkeurigheid drukregeling ±1Pa – langdurige werking van de vacuümpomp op lage snelheid verlengt de levensduur en bespaart aanzienlijk energie.

3.6 Meerdere veiligheidsvergrendelingen en zelfdiagnose bij fouten: Het systeem is voorzien van oververhitting, overdruk, thermokoppelschade, watertekort, alarmen voor faseverlies (akoestisch/visueel alarm + besturingsinterface-alarm) – onderneemt overeenkomstige beschermende maatregelen, zoals het verbieden van inschakelen, het verbieden van verwarming, het uitschakelen of hervatten van de verwarming. Bij storing sluiten alle kleppen automatisch. Alle kleppen zijn van het type met uitschakeling.

4. Technische specificaties

5. Selectiegids

5.1 Aanbevolen scenario's

• Ionennitreren en zacht nitreren van vormstaal, gelegeerd staal, roestvrij staal

• Oppervlakteversterking van titaniumlegering

• Precisiecomponenten die strikte uniformiteit van de genitreerde laag en procesherhaalbaarheid vereisen

5.2 Belangrijke overwegingen bij de selectie

1. Werkstukgrootte en belasting: Controleer effectieve zone Φ300×400 mm en maximale belasting 100 kg

2. Vereisten voor procestemperatuur: Algemeen 500-600℃, max. 650℃ – bevestig de procestemperatuur binnen bereik

3. Gasvoorziening: gebruiker moet N₂, H₂, Ar, CH₄ (zuiverheid 99,999%) en perslucht (≤0,6 MPa) leveren

4. Koelwateromstandigheden: Gebruiker zorgt voor koeltoren en pomp – inlaat ≤31℃, stroom 20m³/u

5. Voeding: Gebruiker zorgt voor driefasige voeding van 380 V/50 Hz en 70 mm² BVR-koperdraad (250 A)

6. Veelgestelde vragen

Vraag 1: Hoe wordt boogschade aan werkstukken voorkomen?

A: Pulsvoeding maakt gebruik van het elektromagnetische inductieprincipe voor snelle boogsignaaldetectie (bijna geen vertraging) – snelle digitale logische apparaten onderbreken de hoofdstroom binnen 2 μs – extreem snelle boogdoving. Vergeleken met traditionele gelijkstroomvoedingen beschermt het het werkstukoppervlak effectief tegen boogbrandwonden.

Vraag 2: Hoe wordt de uniformiteit van de genitreerde laag gegarandeerd?

A: De instelbare arbeidscyclus van het pulsvermogen (10-85%) vergroot het aanpassingsbereik van de procesparameters – zorgt voor een betere onafhankelijke regelbaarheid. Gecombineerd met een gesloten regelsysteem met drie parameters voor temperatuur, druk en stroming – verbetert de uniformiteit van de gloeidekking op werkstukken met een complexe vorm. Het holle kathode-effect wordt ook goed onderdrukt.

Vraag 3: Kan de apparatuur een volledig automatische werking bereiken?

A: Beschikt over een automatische bedieningsmodus met één knop. De operator hoeft alleen het laden/lossen te voltooien – het systeem start automatisch de onderhoudspomp en de pre-evacuatiepomp, opent de schotklep en de magneetklep om het vacuüm te onttrekken, activeert automatisch de gloeiontlading na het bereiken van de werkdruk, gaat automatisch naar de verwarmingsfase en past de stroom/druk/spanning/werkcyclus/stroom aan per procescurve, schakelt automatisch uit en koelt af na vasthouden.

Vraag 4: Hoe worden procesgegevens vastgelegd en getraceerd?

A: De hoofdbesturingsinterface geeft realtime bedrijfsgegevens weer, zoals temperatuur, vacuüm, debiet, spanning – registreert datuminformatie voor elke oven. De interface voor het opvragen van historische curven en gegevensrapporten maakt het opvragen van huidige en historische curven of parameters mogelijk – gegevensback-up via netwerkverbinding of externe opslag – rapportuitvoer in EXCEL-formaat.

Vraag 5: Welke veiligheidsbeschermingsfuncties zijn inbegrepen?

A: Beschikt over alarmen voor overtemperatuur, overdruk, thermokoppelschade, watertekort, faseverliesalarmen (akoestisch/visueel + bedieningsinterface) – onderneemt overeenkomstige beschermende maatregelen, zoals het verbieden van inschakelen, het verbieden van verwarming, het uitschakelen of hervatten van de verwarming. Bij storing sluiten alle kleppen automatisch. Alle kleppen zijn van het type met uitschakeling. Het systeem beschikt over zelfdiagnose van fouten – vraagt ​​gebruikers om overeenkomstige foutpunten te controleren en te repareren.