O forno atmosférico a vácuo é o principal equipamento para o tratamento térmico de materiais e sua estabilidade afeta diretamente a precisão dos dados experimentais e a qualidade da amostra. A seguir apresentamos detalhes, causas e soluções para falhas comuns a partir de seis módulos-chave:

Anormalidades no sistema de aquecimento

Falha: atraso na taxa de aquecimento, temperatura real inferior ao valor definido ou sobreaquecimento local.

Razões principais:

- envelhecimento de componentes elétricos e térmicos: barra de carbono de silício / fio de molibdênio a alta temperatura a longo prazo engrossamento de grãos, aumento da resistência leva a uma queda de potência;

- Máis contato: terminais de ligação de eletrodos oxidados ​​e perdas de transmissão de corrente aumentadas;

- Falha de termopar: a quebra da camada de isolamento do cabo de compensação desencadeia a deriva do sinal ou o contato térmico é coberto por voláteis.

Solução:

→ medir regularmente a resistência do elemento elétrico-térmico (a nova barra de carbono de silício é de cerca de algumas centenas de ohms), excedendo o padrão é substituído;

→ Use papel de lixa para polir contatos de eletrodos e revestir pasta elétrica, chave de torque para fixar as porcas de ligação;

→ Ao calibrar o termopar, é necessário colocar a extremidade quente no centro da fogueira para evitar a área de sopro direto do fluxo de ar.

2- Vacuo insuficiente

Desempenho típico: o vácuo limite é mais de 30% menor do que o valor teórico, e a pressão aumenta rapidamente durante o período de manutenção da pressão.

Riscos ocultos:

- Falha do anel de vedação: o anel O quebra devido ao envelhecimento a alta temperatura ou é deformado pela pressão da flange durante a instalação;

- Declínio do desempenho da bomba de vácuo: o bloqueio do filtro de névoa de óleo resulta em uma diminuição da velocidade de bombeamento e um desgaste excessivo do intervalo de rotação;

- Ocultamento do ponto de vazamento: observar a rotura do selo da janela, falha da vedação dinâmica da barra da válvula e outros pequenos vazamentos.

Técnicas de diagnóstico:

Método de detecção de vazamento em segmento: fechar a válvula alta e abrir apenas a válvula baixa para testar o tubo frontal, reduzindo gradualmente o escopo de vazamento;

O espectrômetro de massa de hélio pode localizar com precisão pequenas vazamentas de 0,1 Pa·m³/s.

Falha de controle da atmosfera

Características anormais: o medidor de fluxo mostra grandes flutuações e a composição do gás de exportação desvia da proporção definida.

Sequências-chave:

Deslocamento de calibração do controlador de fluxo de massa (MFC): a entrada prolongada de gases corrosivos resulta em desvio zero do sensor;

- Máia uniformidade da mistura: o volume insuficiente do amortecedor de convergência de gases múltiplos, gerando fluxo pulsante;

- O bloqueio da válvula de regulação da pressão: o acúmulo de partículas no corpo da válvula impede o movimento do pistão.

Pontos de manutenção:

Quartualmente, lavar as vias de gás com nitrogênio e substituir o pré-filtro MFC; Para gases reativos (como NH3), uma via de gás de liga Hash resistente à corrosão é usada.

Pertúrbios do processo de controle de temperatura

Sintomas: falha no ajuste do parâmetro PID e alteração anormal da taxa de resfriamento entre os períodos.

Incentivos de software e hardware:

- Interferência eletromagnética do termómetro: o harmônico gerado pelo conversor de frequência é acoplado à placa de controle através de cabos condutores;

- sinterização de contato de relé: interrupção frequente de grandes cargas de corrente resultando em adesão de contato;

Envelhecimento do relé de estado sólido (SSR): o aumento da pressão condutora provoca uma potência de saída insuficiente.

Medidas de proteção:

Fio de aterrizagem independente para eliminar interferências eletromagnéticas; Selecionar relés de contato chapado em ouro de classe automotiva; O SSR é testado anualmente.

V. falha da selagem do forno

Risco elevado: a irrigação de ar provoca reações oxidativas ou a corrosão das paredes internas da secção de resfriamento.

Principais locais de inspeção:

- Desgaste da barra de engrenagens da porta do forno: abertura e fechamento frequentes causam um espaço de transmissão muito grande e pressão de vedação insuficiente;

- Parafuso de flange solto: diferenças de fatores de expansão de diferentes materiais em altas temperaturas levam à liberação de tensão;

- Observe a fenda do vidro de quartzo da janela: o impacto quente e frio acelerado produz rachaduras microscópicas.

Programa de reparação:

Substituir a junta de enrolamento metálico preenchida com tetrafluoroetileno; Reduza a tensão térmica com um processo de aquecimento escaladeiro.

Falha do sistema de água circulante

Reação em cadeia: Temperaturas excessivas da água desencadeam paradas de proteção contra sobrecarga, e a escara bloqueia o trocador de calor para reduzir a eficiência de resfriamento.

Estratégia de prevenção:

- Alternador de calor de placa pré-tratamento de água de resfriamento para manter a temperatura da água de entrada < 25 ° C;

- Limpeza mensal do filtro do tanque de água e limpeza trimestral do tubo do condensador com descartante;

- Configurar um dispositivo de comutação automática de fonte de água dupla para evitar interrupções no abastecimento de água principal.