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  • 仅需使用预定义的制定模块制定
  • 可扩展的解决方案,满足任何工厂需求
  • 可用的最精确的气氛控制解决方案

控制系统

热化学热处理技术被广泛用于飞机及汽车制造业。许多组件如齿轮、轴、轴承以及其他配件都需要进行硬化层处理,因而热处理炉在全世界应用非常广泛。

欧陆公司可为分批式及连续式渗碳炉应用提供为数众多的控制解决方案。

供应的范围可能有所变化,但也有一些相同的关键要求:

  • 温度设计及控制
  • 硬化层深度扩散控制的气氛(碳势)编程与控制
  • 气氛探头及气氛探头诊断特性
  • 特定用途气氛控制(序列及质量流控制)
  • 淬火设计及控制
  • 炉序列控制
  • 炉腔安全报警
  • 配方控制及程序管理
  • 数据管理
  • 电源控制及能量管理
  • 炉腔诊断与维护
  • 熔炉模拟及屏幕导航

炉温控制及编程

使用独立的炉腔传感器可优化气氛控制。热控制输出信号可以与燃气炉或可控硅整流器连接。在某些情况下,在循环风扇或排气闸上也可以接入冷却输出信号。

很多情况下,操作者都可以根据组件或批次情况选择炉温控制程序。

密码保护多段程序可通过完全追踪优化记录。

炉腔气氛控制

氧化锆探头可以探测出炉内浓度极低的氧,通常其浓度低于 1 x 10 -20。要达到所要求的碳浓度,常用方法是向渗碳炉内加入基本的吸热载体气体对炉内气氛进行调节,如以甲烷作为基本气体载体并加入 20% 的 CO。

在气氛回路中,控制器根据已知的氧含量读数计算出碳势,并通过向炉内增加渗碳气体(即甲烷)来增加碳势。

相反,要降低碳势,可向炉内加入受控空气。自动探头清洗功能能保证读数的准确性,而探头的寿命和积碳报警表示探头的性能恶化。

气体红外控制

使用氧探头计算碳势要以炉内的气体平衡条件为基础。在短暂渗碳循环或中等循环过程中很少存在平衡情况。

因此,基于氧探头测出的碳势往往偏差较大。此外,碳势仅仅根据炉腔气氛中的氧含量一个气体要素和载体气体 CO的一个固定值求得。

优化精确性的解决方案

具有自动探头补偿的三气体红外系统
三气体红外系统利用炉腔内 CO、CO2 和 CH4 的实时值可准确计算出炉内的碳势。红外系统可以根据红外碳比率计算出工艺因数或 CO 因数,并通过专门的通信连接输出新的工艺因数,以更新欧陆 气氛碳势控制器的工艺因数。这样,气氛控制器的读数就和计算出的红外碳势相同。氧探头在使用过程中可能积碳甚至失灵,而红外系统正好可以对此进行补偿。

该系统既具有氧探头的方便性和响应速度,又有多气体红外测量的高精确度,是最理想的控制方式。
优点

  • 气氛碳势计算精确 – 精确度较探头提高三倍
  • 自动氧探头补偿
  • 氧探头精度和性能验证
  • 炉腔气氛问题和炉内状况确定简便
  • 通过高精确度的流程控制和重复性减少废品和返工率

 

扩散控制

传统上,渗碳工艺都是按设定点固定时间模式进行,不同的温度和渗碳工序的时间间隔都是根据过去对产品的加工经验进行选择。

该方法可以给出钢及合金的各种配方,具有良好的可重复性,但热处理加工厂越来越要求更精确的硬化层误差来保证良好的可重复质量。

由于工艺过程要求组件具有确定的有效硬化层深度,并具有最小的误差,因而通过控制设定点来选择有效硬化深度的方法得到了越来越广泛的应用。

在 Eycon TM 可视化监控系统中有解决硬化层深度扩散方案的功能模块。其算法是根据碳势、温度、材料规格和工艺因数决定碳的设定点模式。

在这种情况下,传统配方负责为动态在线扩散的计算提供控制功能,从而按需要的有效硬化深度要求完成整个渗碳循环。

典型扩散周期

优点

  • 减少周期时间
  • 实时计算硬化层深度模式

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