- 1 - 放电等离子体烧结
放电等离子体烧结
【摘要】利用充－放电等离子体烧结原理，已可实现工业环境下的快速烧结技术，从而达到提高加工精度，降低成本的目的。
【关键词】 等离子体烧结；加工精度；成本
放电等离子体烧结是指将工件与模具完全接触并充满烧结介质时，使模具与工件之间的空隙处产生大量的等离子体，利用此等离子体的热效应造成模具和工件的快速烧结。
放电等离子体烧结工艺可将羊毛、刚性件、陶瓷材料等，在一般工业环境中进行烧结，更能满足节能、环保等要求。与传统的烧结技术相比，具有烧结速度快、烧结精度高、烧结质量可靠、烧结热损失小、可以大规模生产的优点，可用于提高加工精度，降低成本。
放电等离子体烧结工艺还有一些缺点，例如烧结时需要大量的电能，烧结过程中的噪声比较大等。
放电等离子体烧结工艺也被应用于一些特殊工艺，例如中药制剂烧结。由于放电等离子体烧结过程温度较低，可以保持中药药效成分的活性，使更多的药效成分被保留，从而达到更好的烧结效果。
因此，放电等离子体烧结是一种快速、高效、安全的复合材料加工技术，在工业应用中，具有广泛的潜力。
等离子作业指导书
一、背景介绍
等离子是一种高温、高能量状态下的电离气体，具有广泛的应用领域，包括等离子切割、等离子焊接、等离子喷涂等。为了确保等离子作业的安全和高效进行，本指导书旨在提供详细的操作步骤和注意事项。
二、操作步骤
1. 准备工作
a. 确保操作场所通风良好，有足够的空间进行操作。
b. 确认所需的等离子设备和工具齐全，并检查其工作状态。
c. 穿戴必要的个人防护装备，包括防护眼镜、防护手套、防护服等。
2. 等离子设备设置
a. 将等离子设备连接到电源，并确保电源稳定。
b. 根据作业需求，调整等离子设备的功率和频率。
c. 检查等离子设备的冷却系统是否正常运行。
3. 材料准备
a. 确保待加工的材料符合操作要求，如尺寸、材质等。
b. 清洁待加工的材料表面，确保无油污、灰尘等杂质。
4. 等离子操作
a. 将待加工的材料放置在操作台上，并固定好。 b. 按照设备操作说明，启动等离子设备。
c. 将等离子枪或等离子喷头对准待加工的材料表面。
d. 控制等离子枪或等离子喷头的移动速度和角度，保持均匀的加工质量。
e. 根据需要，调整等离子设备的功率和频率。
5. 安全措施
a. 在操作过程中，严禁将手指或其他物体靠近等离子枪或等离子喷头。
b. 注意观察等离子操作区域，防止发生意外事故。
c. 在操作完成后，关闭等离子设备，并断开电源。
d. 清理操作区域，确保无杂物和危险物品。
三、注意事项
1. 操作人员应经过专业培训，并具备相关的操作经验。
2. 在进行等离子作业前，应对设备进行检查和维护，确保其正常工作。
3. 操作人员应严格按照操作步骤进行，不得擅自改变操作参数。
4. 在操作过程中，如发现异常情况或设备故障，应立即停止作业，并进行排除处理。
5. 在操作过程中，应保持清醒、专注的状态，严禁饮酒或服用药物。
第1篇
一、操作前的准备
1. 操作人员应熟悉图样技术要求及工艺文件的内容，并熟悉所用的设备工具的使用性能，严格遵守安全操作规程和设备维护保养规则。
2. 操作人员应按有关文件的规定，认真做好现场管理工作，对工件和工具应备有相应的工位器具，整齐地放置在指定地点，防止碰损锈蚀。
3. 操作前，操作人员应准备好作业必备的工具量具，并仔细检查调试所用的设备仪表，量检具模具刀具，使其处于良好的状态。使用的仪表量检具应在有效检定期内。
4. 检查数控等离子切割机设备是否正常，包括机床导轨、气路系统、控制系统等，确保设备运行良好。
5. 根据工件材质、厚度、形状和切割要求，选择合适的等离子切割参数，如切割电流、切割速度、切割气压等。
二、数控等离子下料操作步骤
1. 输入下料程序
将工件图纸和切割参数输入数控等离子切割机控制系统，确保程序正确无误。
2. 试运行
启动数控等离子切割机，进行试运行，观察切割效果，如有问题及时调整。
3. 定位工件
将工件放置在切割机工作台上，确保工件与切割机导轨平行，并根据切割程序调整工件位置。
4. 启动切割
按下切割机启动按钮，开始切割操作。操作人员应密切观察切割过程，确保切割效果。
5. 切割过程中注意事项
（1）观察切割过程，如发现切割速度过快或过慢，及时调整切割参数。 （2）切割过程中，如发现火花飞溅，应立即停止切割，清理火花。
（3）切割过程中，如发现工件倾斜或切割方向错误，应立即停止切割，调整工件位置。
6. 切割完毕
切割完成后，关闭切割机电源，移开工件，检查切割质量，如有问题及时返工。
三、安全操作规程
1. 操作人员必须穿戴好劳动防护用品，如防护眼镜、手套、口罩等。
2. 操作人员应熟悉设备操作规程，不得擅自更改设备参数。
3. 操作过程中，不得在设备附近存放易燃易爆物品，并备有消防器材。
4. 操作人员不得离开工作岗位，确保设备安全运行。
5. 切割过程中，如发现异常情况，应立即停机处理，排除故障。
SPS放电等离子烧结炉（20T，1600℃）
放电等离子烧结（SPARK PLASMA SINTERING， SPS）是一种粉末快速固结的新型技术。SPS利用强电流的脉冲电源来激发和促进材料的固结和反应烧结过程。相较于传统技术，SPS在加工过程中，对各类导体、非导体以及复合材料的密度值均可调节至任意需求值。SPS最大程度的缩短了实验时间及能耗，同时又完美的保持了材料的微纳结构。因此自诞生以来，迅速成为了科学研究、新材料研发、产业生产等多个领域的重要利器
放电等离子体烧结系统，其最高温度可达1600℃。可用于材料退火，材料热压粘结，表面处理和合成等等。处理样品可为金属，陶瓷，纳米材料和非晶材料等。此设备特别适合于用于固态电解质和热电材料的研究
技术参数：
结构 •不锈钢真空腔体
•热压系统
•DC脉冲电源
•真空系统
•热压控制系统
功率 20KW
输入电源 AC380V 50Hz 三相
输出电流 DC 0-1500A（数字控制）
输出电压 DC0-10V（数字控制）
脉冲频率 5 -255 ms （可调）
2 -1000 Hz （可调）
最高温度 1200℃ （K型热电偶）
1600℃ （B型热电偶）
设备中配有此2种热偶
温控系统 采用精密温控仪表
按最快升温速率，超温小于3℃
控温精度：0.1℃
液压 手动操作加压
最大压力: 20 T
数字显示压力表，带有超压报警
模具 配有热等静压石墨模具（日本制作）
模芯直径： 12 - 50 mm（可根据客户要求定制）
最大可承受压强为50MPa,最大可承受压力根据模芯直径而定
1/2英寸模芯 最大承受压力 0.5T
1英寸模芯 最大承受压力 3T
烧结区 100mm
真空腔体 方形不锈钢腔体
双层腔体，需通入冷却水
真空度
（室温） •10 Pa (7.5 x 10^-2 torr)（采用机械泵，配有双级旋片真空泵）
