一、行业背景与技术挑战
随着『新能源』汽车产业的快速发展,涡轮增压器作为提升燃油效率与动力性能的核心部件,其轻量化需求日益迫切。传统涡轮增压器叶片多采用不锈钢铸造工艺,存在重量大、热效率低、耐高温性能受限等问题。金属注射成型(MIM)技术凭借其复杂结构一体化成型能力,成为涡轮叶片轻量化升级的关键工艺。然而,MIM工艺对脱脂烧结设备提出更高要求:需在真空环境下实现1700℃高温烧结,同时满足钛合金等轻量化材料对热场均匀性、脱脂效率及尺寸精度的严苛标准。
二、专用炉核心技术突破
1. 1700℃真空脱脂烧结系统
本设备采用模块化双层壳体结构,主体采用氧化铝多晶纤维、石墨毡保温层(厚度≥300mm),配合硅钼棒加热元件(功率密度达8W/cm²),实现4小时内从室温升至1700℃的快速升温。真空系统配置分子泵+机械泵级联抽气,极限真空度≤5×10⁻³ Pa,有效消除钛合金烧结过程中的氧元素残留。
2. 轻量化结构设计
通过拓扑优化算法重构炉体承重框架,采用碳化硅增强陶瓷基复合材料替代传统金属结构件,整体重量较同类产品减轻45%。创新性设计蜂窝状炉膛支撑结构,在保证刚性的前提下,热传导效率提升30%,表面温度梯度≤±8℃。
3.智能温控与脱脂协同技术
集成PID模糊控制算法与红外热成像监测系统,实现±1℃精准控温。脱脂阶段采用分段梯度升温策略(室温→600℃以10℃/h速率,600→1200℃以20℃/h速率),配合氮气氛围保护,使粘结剂脱除率>99.5%,避免钛合金表面氧化。
三、空间优化解决方案
针对上海工业场景特点:
模块化拼装结构:采用积木式舱体设计,标准模块尺寸≤2.8×1.5×1.8m,可自由组合满足3-15吨/批次产能需求。
低重心布局:设备重心高度≤1.2m,配合加强型裙座设计,适应厂房地面载荷≤5t/m²。
四、质量管控体系。
建立全过程质量追溯系统:
原料端:配备X射线🩻荧光光谱仪(XRF),实时检测铜含量(±0.05%)、氧含量(±10ppm)。
过程端:在线氧含量监测+红外热成像系统,形成烧结过程数字孪生模型。
成品端:金相显微镜🔬(500倍)检测孔隙率,涡流探伤仪筛查微观缺陷。
上海冠顶高温真空烧结设备通过"机理研究-工艺适配-智能控制"三位一体创新,构建起涵盖"防氧化-控温匀-保密度"的全要素保障体系。该设备不仅完美适配上海工业场景的特殊需求,更为中国高端装备制造业提供了解决"卡脖子"问题的中国方案。如需了解更多定制化解决方案,欢迎垂询上海冠顶技术服务中心(18930058003、13167263268),或预约参观昆山淀山湖生产基地,见证铜基精密制造的科技魅力。