Печь термодиффузионная: Печь термодиффузионного цинкования — МеталлСервис

Печь термодиффузионного цинкования — МеталлСервис

Принимаем заявки на изготовление печей термодиффузионного цинкования.

заказать

Устройство

Установка состоит из реторты, служащей для размещения обрабатываемых деталей, установленной на раме опорной. Вращение передается от мотор редуктора через цепную передачу. Нагрев реторты производится при помощи шести нагревательных элементов, установленных снизу. Для предотвращения теплопотерь корпус и крышка обшиты изнутри теплоизолирующими матами.

Управление процессом происходит при помощи микропроцессорного управления полностью в автоматическом режиме.

Принцип работы

Суть технологии термодиффузионного цинкового покрытия состоит в том, что покрытие формируется в результате насыщения цинком поверхности вращающихся в реторте металлических изделий в порошковой среде при температуре 290-450 °C, выбор температурного режима зависит от типа стальных изделий, марки стали и требований производителей деталей. Такая технология позволяет получить любую толщину покрытия в диапазоне от 6 до 100 микрон по требования заказчика без изменения технологического процесса. Процесс происходит в закрытом контейнере с добавлением к обрабатываемым деталям специальной насыщающей смеси.

Термодиффузионное цинковое покрытие является анодным по отношению к черным металлам и электрохимически защищает сталь. Оно обладает прочным сцеплением (адгезией) с основным металлом за счет взаимной диффузии железа и цинка в поверхностных интерметаллидных фазах Zn-Fe, поэтому покрытие мало подвержено отслаиванию или скалыванию при ударах, механических нагрузках и деформациях обработанных изделий. Преимущество термодиффузионной технологии покрытий по сравнению с гальваническими состоит не только в ее превосходстве по коррозионной стойкости, но и в том, что она не вызывает водородного охрупчивания металла.  

Термодиффузионное цинковое покрытие в точности повторяет контуры изделий, оно однородно по толщине на всей поверхности, включая изделия сложной формы и резьбовые соединения.

Термодиффузионные цинковые покрытия позволяют защищать от коррозии детали из любых марок стали, в том числе высокопрочных, и чугуна без изменения свойств основного металла, детали сложной конфигурации с отверстиями, детали в сборе, сварные и резьбовые. Ограничение размера деталей размером контейнера.

Процесс нанесения покрытия (согласно ГОСТ 9.316-2006 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия термодиффузионные цинковые.

Общие требования и методы контроля) представляет собой замкнутый технологический цикл:

1. Предварительная очистка изделий;

2. Загрузка очищенных деталей в реторту, добавление насыщающей смеси;

3. Проведение термодиффузионного процесса, обеспечивающего нанесение на покрываемую поверхность деталей цинкового слоя;

4. Разгрузка деталей.

Технические характеристики:

• Масса одновременно обрабатываемых деталей — до 300 кг;
• Время цикла обработки — 3-6 ч;
• Температура нагрева внутри реторты — 100-500 градусов Цельсия;
• Скорость вращения реторты — 6 об/мин. ;
• Питание — трехфазная сеть 380V, 50Hz;
• Мощность, потребляемая от сети — 30 кВт;
• Габаритные размеры реторты (длина х глубина) — 1500х400 мм;
• Масса — 750 кг;
• Температура окружающего воздуха — от -20 до +40 градусов Цельсия.

Термодиффузионное цинкование изделий из металла длиной до 6,1м. | ОАО «КрафтБетон»

ООО «КрафтБетон» предоставляет услуги по оцинкованию изделий из металла длинной до 6,1 м на собственной производственной линии.

Процесс термодиффузионного оцинкования предназначен для надежной защиты от коррозии различных изделий, работающих на открытом воздухе, в промышленной и морской атмосфере.

Данный способ нанесения позволяет сделать гладкую поверхность цинка и одновременно обеспечить глубокую диффузию цинка в металл. Термодиффузионное цинковое покрытие обладает хорошей адгезией, поэтому покрытие мало подвержено отслаиванию или скалыванию при ударах, механических нагрузках и деформациях обработанных изделий.

Технология термодиффузионного оцинкования имеет ряд существенных преимуществ:

• Высокая антикоррозийная стойкость;
• Покрытие в точности воспроизводит профиль поверхности изделия в целом и отдельных деталей на ней;
• Покрытие имеет более высокую твердость, чем другие цинковые покрытия и обладает хорошим сопротивлением абразивному износу;
• Температура насыщения относительно невелика, поэтому покрытие может быть нанесено на изделия из пружинистых сталей, а также на термообработанные изделия;
• Процесс  может быть использован для нанесения покрытий на изделия, полученные методом порошковой металлургии, на пористые изделия, а также на предварительно собранные узлы;
• Толщина покрытия варьируется в пределах от 15 до 150 мкм и более;
• Покрытие полностью соответствует требованиям Российского стандарта ГОСТ Р 9.316-2006.

Линия термодиффузионного цинкования предназначена для цинкового покрытия следующих изделий:

• Труба профильная от 30х30 до 60х60 мм;
• Труба круглая диаметром от 32 до 76 мм;
• Фасонный стальной гнутый профиль с сечением, вписанным в диаметр от 30 до 110 мм;
• Стальной прокат с сечением, вписанным в  диаметр от 30 до 110 мм;
• Максимальная длина изделий 6,1 м;
• Толщина стенки изделия не более 4 мм;
• Закладные детали с максимальными размерами 200х200х10;
• Скобы, планки, стяжки, кронштейны, соединители, хомуты, щёки с максимальными размерами 500х100х100;
• Метизные изделия.

Термодиффузионное насыщение поверхности изделий проводится в контейнерах. Процесс проходит при нагреве с одновременным вращением контейнера в печи с электрической системой нагрева. Цинкование осуществляется в интервале температур 360-420 °С с использованием специальной смеси.

ТЕХНОЛОГИЯ

Ждем Ваших заявок!

Зачем использовать диффузионную печь?

Диффузия – это процесс перемещения молекул из области с высокой концентрацией в область с низкой. Это обычно происходит внутри и между жидкостями, газами и твердыми телами в повседневной жизни. Этот процесс используется в диффузионных печах, которые повышают температуру заготовок и вводят газообразные элементы для стимулирования диффузии в твердом состоянии.

Диффузия в твердом состоянии происходит, когда молекулы вещества смешиваются с твердым телом-хозяином на атомарном уровне. Этот механизм диффузии в течение многих лет был научным любопытством, но с тех пор стал неотъемлемым процессом в производстве полупроводников.

Что такое диффузионная печь?

Диффузионная печь представляет собой установку для термической обработки с цилиндрической нагревательной камерой, которая может быть ориентирована как горизонтально, так и вертикально. Это позволяет обрабатывать круглые заготовки с превосходной термической однородностью благодаря эквидистантным поверхностям, излучающим тепло. Они также могут работать в условиях частичного вакуума, чтобы обеспечить жесткий контроль атмосферы во время работы. Это имеет решающее значение для обеспечения оптимальных условий для диффузии паровой фазы в твердотельный полупроводник без введения нежелательных примесей.

Легирующие примеси и полупроводники

Когда полупроводниковая пластина обрабатывается в диффузионной печи, она нагревается до заданной температуры и подвергается воздействию потока газообразных молекул, известного как паровая фаза. Эта фаза диффундирует в твердую подложку на атомарном уровне. Этот процесс известен как легирование.

Полупроводники, такие как кремний (S), обладают уникальными электронными свойствами между свойствами изолятора и проводника. Легирующие примеси вводятся для модуляции этих электронных свойств и делают их пригодными для изготовления полупроводниковых устройств. Они диффундируют в кристаллическую решетку и иммобилизуются внутри атомной структуры, создавая либо избыток, либо недостаток электронов или электронных дырок. Это то, что изменяет проводимость полупроводниковой пластины.

Такие элементы, как фосфор (P), обычно используются для увеличения количества свободных электронов в атомной структуре пластины, создавая так называемый полупроводник n-типа. И наоборот, галлий (Ga) можно использовать для введения акцептора электронов, который создает дополнительные уровни энергии электронов и дырок. Это полупроводник n-типа.

Функциональные различия между полупроводниками n- и p-типа огромны, как и химические варианты, которые в настоящее время используются и исследуются в качестве примесей для собственных полупроводников. Если вы хотите узнать больше о том, как диффузионные печи используются для производства электроники, прочитайте нашу предыдущую запись в блоге: Использование промышленной печи для изготовления полупроводниковых устройств.

Диффузионные печи Thermcraft

Компания Thermcraft специализируется на разработке теплоизоляционных и круглых нагревательных элементов для диффузионных печей. Мы предлагаем воротники, диски и тамбурные блоки, состоящие из керамического волокна, наполненного плетеным диоксидом кремния, размер и форма которых могут быть изменены в соответствии с конкретными спецификациями заказчика. Они подходят для чрезвычайно высоких рабочих температур различных процессов диффузионной печи.

Если вы хотите узнать больше о наших продуктах для диффузионных печей, пожалуйста, свяжитесь с нами напрямую.

Диффузионные печи

Диффузионные печи используют сложную форму передовой термической обработки, чтобы помочь развитию полупроводниковой промышленности. С момента изобретения кремниевого (Si) транзистора, а затем и интегральной схемы (ИС) в 1950-х годах рынок полупроводников превратился в нового гиганта промышленности стоимостью более 400 миллиардов долларов. Диффузионные печи сыграли важную роль в этом успехе, который привел к множеству технологических достижений и разработок в современной электронике.

Написав несколько постов на тему диффузионных печей, мы решили составить краткое руководство по усовершенствованной термической обработке современных полупроводников.

Назначение диффузионных печей

Понимание того, что делает диффузионная печь, требует базового понимания производства полупроводников.

Полупроводники представляют собой новое семейство материалов с электропроводностью между проводниками и изоляторами. Они также имеют тенденцию демонстрировать разные температурные коэффициенты сопротивления (α) металлам при электрическом сопротивлении (R _{n °} ) уменьшается пропорционально повышению температуры. Производители могут использовать и точно настраивать эти электрические свойства, преднамеренно вводя так называемые «примеси» в кристаллическую решетку полупроводника.

Диффузионные печи в основном, но не исключительно, используются для легирования полупроводников, когда собственный полупроводник нагревается до заданной температуры и подвергается воздействию парофазного материала. Это вызывает диффузию в твердом состоянии; процесс смешивания газообразных молекул с твердым телом в атомном масштабе и иммобилизации в кристаллической решетке полупроводника. Легирование полупроводников как n-, так и p-типа может быть выполнено с использованием диффузионных печей.

Дополнительные методы термической обработки, проводимые с использованием диффузионных печей, включают:

• Сухое и мокрое окисление
• Отжиг в среде инертного газа на воздухе или в азоте (N ₂ )
• Низкотемпературное отверждение
• Высокотемпературный заезд
• Химическое осаждение из паровой фазы при низком давлении (LPCVD)

Типы диффузионных печей

Архитектура диффузионной печи обычно сосредоточена вокруг цилиндрической нагревательной камеры, которая обеспечивает оптимальную тепловую однородность для круглых полупроводниковых пластин. Они могут располагаться горизонтально или вертикально в зависимости от технических требований приложения. Основные компоненты диффузионной печи включают:

• Нагревательные элементы, которые в идеале состоят из спирально намотанной проволоки большого сечения с керамическими блокирующими прокладками.
• Изоляция; чаще всего из легких огнеупорных керамических волокон.
• Корпус, который часто состоит из внутренней оболочки из нержавеющей стали с внешней алюминиевой оболочкой и интегрированными системами охлаждения.
• Уплотнения и прокладки, которые обычно устанавливаются в нагрузочные днища или вестибюли и могут быть выполнены в виде манжет, дисков или блоков.

Прочтите нашу предыдущую запись в блоге «Керамические нагревательные элементы для термической обработки полупроводников», чтобы узнать больше о компонентах, доступных для расширенной термической обработки электрических компонентов от Thermcraft.

Применение термической обработки в диффузионных печах

Диффузионные печи наиболее известны производством полупроводников n- и p-типа для конечного использования на ряде передовых рынков электроники. С момента раннего развития диффузионной термической обработки полупроводники проникли в повседневную жизнь и стали повсеместными компонентами различных продуктов. К ним относятся:

• Светоизлучающие диоды (LED) и органические светодиоды (OLED) для освещения и дисплеев следующего поколения, заменяющие обычные источники света накаливания.