硬氈工藝設(shè)計參考

硬氈工藝設(shè)計參考1、 理解客戶需求根據(jù)銷售所提供的客戶產(chǎn)品需求，對產(chǎn)品進行系類劃分。現(xiàn)行產(chǎn)品主要分為以下幾大類：1. 光伏行業(yè)：主要包括單晶和多晶爐熱場，涉及的產(chǎn)品有各類型爐底爐蓋（單晶爐熱場），素氈保溫硬氈（多晶鑄錠熱場）。2. 冶金行業(yè)：產(chǎn)品特征為表面貼布貼紙，或者單貼碳布，一般不單帖碳紙。3. 桶材及異形件：視具體情況而定。2、 設(shè)計原則1. 原材料最?。?） 結(jié)合庫存原材料來設(shè)計坯體尺寸，保證原材料裁剪邊角料最少。庫存原材料軟氈常見寬度為1000、1100、1200mm；石墨紙寬度為1000mm；碳布寬度為1000mm。（2） 不同產(chǎn)品類型對原材料選擇不同，板材類產(chǎn)品選碳氈做原材料，筒材類產(chǎn)品需使用石墨氈作為原材料。同種類型、同種厚度的產(chǎn)品可以放在同一坯體中。（3） 坯體尺寸：長寬比不宜太大，長度方向：寬度介于1-1.5之間。說明：長寬比太大容易導致坯體變形，產(chǎn)品厚度與長寬比成正比關(guān)系，可以根據(jù)厚度適當調(diào)整長寬比。產(chǎn)品厚度H/mm建議長寬比XH201X1.220H60X1.4H601.52. 操作簡單易行（1） 設(shè)計坯體尺寸需考慮下料的易行性，減少下料工作量。下料精度控制在10mm以內(nèi)。（2） 原材料需拼接的要保證產(chǎn)品的強度，拼接縫隙要錯開，最好是采用橫縱交錯。拼接邊角寬度不小于20cm。（3） 圓形和環(huán)形產(chǎn)品拼接時，每兩層（不超過四層）鋪疊一層整氈。每層瓣數(shù)控制在4-6瓣，直徑超1400mm可以適當增加瓣數(shù)，但不能超過8瓣。3. 保證機加余量（1） 板材類產(chǎn)品，長寬方向預留機加余量每邊20-30mm。機加刀具選擇6-10mm平底刀，刀具直徑越大，預留余量越大。存在一塊坯體需切多塊產(chǎn)品時，需將刀具直徑計算在預留余量里面。（2） 桶材類產(chǎn)品，高度方向預留加工余量每端30-50mm，直徑越大，預留量越大，最大不超過60mm。桶材直徑D/mm每端預留余量L/mmD80030800D120030L401200D160030L50D160030L604. 產(chǎn)品厚度（1） 板材類產(chǎn)品厚度需根據(jù)原材料的密度以及厚度和客戶對產(chǎn)品密度要求而定。一般產(chǎn)品在制坯時壓縮量控制在8%-21%之間。具體可參考下表。壓縮量需結(jié)合當前批次原材料的質(zhì)量定。產(chǎn)品厚度H/mm下料厚度/mm等高塊高度/mm壓縮量/%10141121%20242113%30363211%40484213%506052.513%607062.511%H608%-11%壓縮量隨產(chǎn)品的厚度增加而遞減（2） 根據(jù)客戶需求，桶壁正公差則需要在制坯過程中桶壁厚度適當增加5mm厚軟氈。（3） 桶材類產(chǎn)品石墨紙、碳布、石墨氈用量計算公式： 產(chǎn)品尺寸：（D-d）H；坯體尺寸單位mm。1) 產(chǎn)品模具：內(nèi)模d（H+200）；2) 外?？傞L：L=D-wn，每瓣長l=L/n，每瓣長l450mm，瓣數(shù)n2；外模高度大于坯體高度20-50mm。（w取值在5-7之間，隨著n的增加，w取值減?。?) 保護層石墨紙長度：L1=d+50；內(nèi)層石墨紙長度：L2=L1；內(nèi)層碳布長度：L3=L1；外層碳布長度：L4=D+100；外層石墨紙長度：L5=L4。4) 為了制作方便，石墨軟氈長度設(shè)計計算不宜超過12m；軟氈層數(shù)計算：n=（D-d）/2）/10，大直徑壁厚較厚的產(chǎn)品每2層或3層作為一張氈子下料。軟氈下料總長度L=n（D+d）/2；每一張軟張需給300-500mm的操作余量（制作搭接口）。3、 現(xiàn)行工藝1. 各粘結(jié)劑中組分比例（重量比）及用處（1） AB膠，主要成分為環(huán)氧樹脂，高溫殘?zhí)己枯^低，碳骨架具有一定的韌性，主要用于軟氈層間粘結(jié)。各組分比例=A膠：B膠：酒精：粗石墨粉=8：32：1：10；其中酒精用量需要根據(jù)實際情況進行增減，保證粘結(jié)劑的流動性和粘稠度。（2） D膠，主要成分為酚醛樹脂，高溫后殘?zhí)己枯^高，形成玻璃碳骨架，具有一定的強度，同時較脆，主要用于石墨紙和碳布的粘結(jié)以及碳布和軟氈的粘結(jié)。桶材制作的黏膠基全為D膠。各組分比例=濃酚醛：酒精：石墨粉=30：1：8；其中酒精用量需要根據(jù)實際情況進行增減，保證粘結(jié)劑的流動性和粘稠度。（3） 浸漬料，是用酒精稀釋酚醛樹脂的來的，主要用于軟氈的增密及成型。酒精和酚醛的比例需更具客戶對產(chǎn)品密度的要求進行調(diào)配。常用比例為=酒精：濃酚醛=3：1（涂刷料）；酒精：濃酚醛=4：1（浸甩料）；酒精用量需要結(jié)合實際情況進行增減。（4） 涂層硬化膠，用于單晶類產(chǎn)品涂層之前對產(chǎn)品表面進行硬化和封孔處理。各組分比例=濃酚醛：A膠：B膠：細石墨粉=35：3：12：10；可以根據(jù)膠液的流動性添加酒精做稀釋劑。（5） 石墨粉涂層膠，用于單晶產(chǎn)品表面涂層處理。各組分比例=股溶膠：細石墨粉=配比待定。2. 溫度產(chǎn)品高溫處理溫度由客戶指定，單多晶類產(chǎn)品使用溫度一般在1600以下，冶金類產(chǎn)品使用溫度在1400以下。產(chǎn)品處理溫度需高于客戶使用溫度，也不宜太高，超過100-150即可。保溫時間需根據(jù)產(chǎn)品的厚度進行增減，產(chǎn)品越厚高溫過程中熱量傳送越慢，需要延長高溫保溫時間，保溫時間在2-4小時。板材類產(chǎn)品在裝爐過程（碳化和高溫階段）中，每隔一定的厚度需添加石墨板作為導熱層，導熱層之間的產(chǎn)品厚度不宜超過150mm；筒材類產(chǎn)品在高溫處理時內(nèi)圓需內(nèi)襯模具，保證產(chǎn)品形變量。3. 部分工藝溫度曲線（僅供參考）烘箱固化溫度時間表溫度/溫差/耗時/min總時長/min升溫速率/(/min）200016014060602.333 16001201800.000 24080602401.333 24002404800.000 熱壓機溫度時間表溫度/溫差/耗時/min總時長/min升溫速率/(/min）2000806060601.000 800601200.000 16080601801.333 16001203000.000 20040603600.667 20001204800.000 碳化爐（4#）溫度時間表溫度/溫差/耗時/min總時長/min升溫速率/(/min）200030028090903.111 7004002403301.667 70001805100.000 小真空爐（1#）高溫溫度時間表溫度/溫差/耗時/min總時長/min升溫速率/(/min）20004003801201203.167 7003001502702.000 10503502405101.458 10500105200.000 16005502407602.292 16000608200.000 220060036011801.667 2200012013000.000 說明：1#小真空爐在高溫過程中，溫度達到1050時需要手動將熱電偶測溫切換成紅外測溫儀測溫，中間轉(zhuǎn)換過程中需保供率手動升溫。小真空爐改造之后可以適當?shù)脑黾由郎厮俾剩杞Y(jié)合改造之后發(fā)熱體和電極承受能力進行增減。碳化高溫溫度時間表溫度/溫差/耗時/min總時長/min升溫速率/(/min）2000 20018060603.000 450250901502.778 6001501503001.000 12006002105102.857 12000305400.000 16004001206603.333 20004001508102.667 200001209300.000 說明：碳化高溫是指產(chǎn)品沒有經(jīng)過碳化處理，直接進入高溫處理，此時產(chǎn)品中含有大量的未分解的大分子物質(zhì)，如果升溫太過劇烈容易導致產(chǎn)品產(chǎn)生變形、開裂和石墨紙表面氣泡等不良現(xiàn)象，同時可能會導致真空爐排氣管道堵塞。所以在600-1200之間延長升溫時間，控制升溫速率在2.5/min以下。如果不是在產(chǎn)品交期緊急的情況下是不建議采用碳化-高溫段同時處理的！大真空爐（3#）升溫溫度時間表溫度/溫差/耗時/min總時長/min升溫速率/(/min）20040038090904.222 12008002403303.333 16004001805102.222 16000605700.000 20004001507202.667 20