Horno de sinterización de presión vertical

Descripción general del producto

El horno de sinterización de presión vertical está diseñado específicamente para acomodar productos cerámicos de gran tamaño y otros materiales avanzados que requieren un procesamiento uniforme a alta temperatura y alta presión. Con una configuración vertical , el espacio de trabajo se puede personalizar desde 300 mm hasta 2000 mm de longitud efectiva, y se puede elegir entre los métodos de carga con alimentación superior o inferior . Esta serie de hornos BHP ofrece dos niveles de presión ( 6 MPa y 10 MPa ) con una temperatura máxima de 2000 °C . Hay disponible un sistema de eliminación de cera opcional según los requisitos de su proceso. Como horno energéticamente eficiente , incorpora un diseño avanzado de aislamiento y elemento calefactor para minimizar el consumo de energía y al mismo tiempo mantener una uniformidad térmica excepcional (±5°C). Ya sea que esté sinterizando cerámica estructural, refractarios avanzados o compuestos de alto rendimiento, este horno ofrece resultados repetibles con un control atmosférico preciso.

Especificaciones técnicas

• Espacio de trabajo efectivo (longitud): 300 – 2000 mm (personalizable)
• Presión máxima de trabajo: 6 MPa o 10 MPa (seleccionable)
• Temperatura máxima de trabajo: 2000°C
• Uniformidad de temperatura: ≤ ±5°C (en toda la zona de trabajo)
• Grado de vacío máximo: ≤1×10⁻¹ Pa (nivel M1)
• Tasa de aumento de presión: ≤3 Pa/h (integridad de fuga de vacío)
• Material del elemento calefactor: grafito o molibdeno de alta pureza (dependiendo de la atmósfera)
• Material de aislamiento: Fieltro de carbono multicapa o tablero de fibra cerámica.
• Método de enfriamiento: circulación forzada de gas (argón o nitrógeno) + camisa enfriada por agua
• Método de carga: alimentación superior o alimentación inferior (seleccionable por el usuario)
• Sistema de eliminación de cera opcional: quemador de aglutinante integrado con trampa de condensado
• Sistema de control: PLC + HMI con autoajuste PID, registro de datos y capacidad de acceso remoto

Características y ventajas del producto

• Diseño vertical para productos de gran tamaño: a diferencia de los hornos horizontales, la orientación vertical elimina el pandeo y permite el procesamiento de componentes largos o altos (hasta 2000 mm) sin herramientas especiales.
• Capacidad de alta presión (6/10 MPa): permite la sinterización asistida por presión (p. ej., prensado en caliente, densificación tipo HIP) para lograr >99 % de densidad teórica en cerámicas y metales refractarios.
• Uniformidad térmica excepcional (±5 °C): el calentamiento multizona y la disposición optimizada del elemento garantizan un crecimiento constante del grano y una deformación mínima, algo fundamental para las piezas cerámicas de precisión.
• Diseño energéticamente eficiente: el aislamiento avanzado y los elementos calefactores de baja masa térmica reducen la pérdida de calor. Este horno energéticamente eficiente consume hasta un 30% menos de energía que los diseños convencionales durante los ciclos de remojo.
• Opciones de carga flexibles: elija alimentación superior (grúa/gancho) o alimentación inferior (carro elevador) según el diseño de sus instalaciones y el peso de la pieza.
• Sistema de eliminación de cera opcional: Elimina de forma segura los aglutinantes de la cerámica verde antes de la sinterización, evitando grietas y contaminación. Trampa de condensado integrada para una fácil limpieza.
• Sólidas funciones de seguridad: válvulas de alivio de sobrepresión, puerta con bloqueo, purga automática de gas y protección de vacío, que cumplen con las normas de seguridad internacionales.

¿Qué hace que este horno BHP sea superior?

Los hornos discontinuos convencionales suelen tener problemas con la uniformidad de la temperatura a altas presiones. Nuestro horno de sinterización de presión vertical utiliza una configuración de elemento calefactor dividido y compensación de presión en tiempo real para mantener una temperatura uniforme incluso durante la presurización del gas. Esto da como resultado propiedades de piezas consistentes, lote tras lote, un requisito clave para los proveedores de cerámica médica y aeroespacial.

Flujo de trabajo operativo: paso a paso

1. Cargue piezas verdes: Coloque compactos de cerámica o polvo metálico en la plataforma de carga. Utilice alimentación superior (grúa aérea) o alimentación inferior (carro elevador).
2. Evacuación y purga: cierre la cámara, evacúe a ≤1×10⁻¹ Pa y luego rellénela con gas inerte (Ar o N₂) hasta la presión deseada.
3. Eliminación de cera (si es necesario): active el sistema de quemado de aglutinante opcional: aumente lentamente a 400–600 °C con flujo de gas controlado para eliminar la materia orgánica.
4. Calentar hasta la temperatura de sinterización: aumentar hasta 2000 °C con velocidad programable (1–20 °C/min). El control PID mantiene una uniformidad de ±5°C.
5. Sinterización a presión: Introduzca presión (6 o 10 MPa) a la temperatura objetivo. Mantenga presionado durante el tiempo de remojo requerido (definido por el usuario).
6. Enfriamiento: Iniciar circulación forzada de gas + enfriamiento por agua. Enfriamiento típico de 2000 °C a 200 °C en 4 a 6 horas (dependiendo de la carga).
7. Descarga: Ventilar a la atmósfera, abrir la puerta y retirar las piezas sinterizadas utilizando el mismo mecanismo de alimentación.

Escenarios de aplicación

• Cerámica avanzada: sinterización de carburo de silicio (SiC), nitruro de silicio (Si₃N₄), alúmina (Al₂O₃) y circonio (ZrO₂) para armaduras, herramientas de corte y cojinetes.
• Pulvimetalurgia y metales refractarios: Densificación de tungsteno, molibdeno y sus aleaciones bajo atmósfera inerte a alta presión.
• Compuestos de matriz cerámica (CMC): sinterización asistida por presión de compuestos C/C y C/SiC para estructuras calientes aeroespaciales.
• Investigación y desarrollo: prueba de nuevas formulaciones cerámicas, optimización de ciclos de sinterización y producción en pequeños lotes de componentes especiales.
• Componentes de soluciones de calefacción para el hogar: producción de encendedores cerámicos de alta temperatura, fundas de termopar y soportes para elementos calefactores para sistemas avanzados de soluciones de calefacción para el hogar .
• Utillaje industrial: Fabricación de boquillas, crisoles y piezas de desgaste para moldeo por inyección de cerámica.

Beneficios para los clientes

• Mayor densidad y. Resistencia: la sinterización asistida por presión reduce la porosidad, lo que produce piezas con hasta un 99,5 % de densidad teórica y propiedades mecánicas mejoradas.
• Costos de energía más bajos: como horno energéticamente eficiente , nuestro diseño reduce el consumo de energía entre un 25% y un 30% en comparación con los hornos de vacío tradicionales de tamaño similar.
• Tiempo de ciclo reducido: el diseño vertical y el enfriamiento eficiente acortan el tiempo total del proceso en un 20 % (más lotes por día).
• Escalable desde I+D hasta producción: el espacio de trabajo personalizable (300–2000 mm) le permite empezar poco a poco y expandirse sin reemplazar todo el sistema.
• Deformación minimizada y. agrietamiento: la uniformidad de ±5 °C y las velocidades controladas de calentamiento/enfriamiento garantizan la precisión dimensional, lo que reduce las tasas de desechos.
• Integración integral del proceso: el sistema de eliminación de cera opcional elimina la necesidad de un horno de desaglomerado independiente, simplifica el flujo de trabajo y ahorra espacio.

Certificaciones y cumplimiento

• Marcado CE (Directiva de máquinas y Directiva de equipos a presión) : disponible
• ISO 9001:2015 – Diseño y fabricación certificados
• Código ASME para calderas y recipientes a presión (Sección VIII) : previa solicitud
• IEC 60204-1 – Seguridad eléctrica de maquinaria.
• ATEX (opcional) : para vapores de aglutinantes inflamables durante la eliminación de cera

Cada horno se somete a pruebas de fugas de helio, prueba hidráulica del recipiente a presión (1,5 veces la presión de trabajo) y mapeo de uniformidad térmica (estudio de termopar de 9 puntos) antes del envío.

Opciones de personalización

• Dimensiones del espacio de trabajo: largo, ancho o diámetro personalizado desde 300 mm hasta 2000 mm (o más a pedido).
• Clasificación de presión: 6 MPa o 10 MPa; Presiones más altas (15 MPa) disponibles para aplicaciones especializadas.
• Rango de temperatura: Hasta 2200°C con elementos calefactores de tungsteno.
• Capacidad atmosférica: Vacío, gas inerte (Ar, N₂), gas reductor (mezcla H₂/N₂) u oxidante (aire hasta 1600°C).
• Sistema de eliminación de cera: Integrado o autónomo; con captura de disolvente o combustión catalítica.
• Método de carga: Carga superior (manual o grúa) o carga inferior (carro elevador motorizado).
• Interfaz de datos: OPC‑UA, Modbus TCP o RS485 para monitoreo remoto y gestión de recetas.

Proceso de producción y garantía de calidad

• Fabricación de recipientes a presión: Soldados por soldadores certificados ASME/PED; Inspección 100% radiográfica de costuras críticas.
• Conjunto de elementos calefactores: Elementos de grafito o molibdeno presinterizados y probados en cuanto a uniformidad eléctrica.
• Instalación de aislamiento: Fieltro o tablero multicapa con espacios mínimos para evitar puntos calientes.
• Pruebas de fugas y vacío: tasa de fuga de helio <1×10⁻⁶ Pa·m³/s; tasa de aumento de presión ≤3 Pa/h verificada.
• Mapeo de uniformidad térmica: prueba de 9 puntos a 1000 °C, 1500 °C y 2000 °C: informe proporcionado.
• FAT final: ciclo completo con carga ficticia especificada por el cliente (si es necesario) y prueba testigo.

Testimonios de clientes