أدى التقدم في أنظمة التدفئة الصناعية إلى اعتماد فوهات حرق كربيد السيليكون على نطاق واسع. هذه الفوهات, الآن حجر الزاوية في الأفران والأفران الحديثة, تظهر تحكمًا استثنائيًا وتوفر تجانسًا محسنًا لدرجة الحرارة.

كيف تعمل فوهات الموقد المصنوعة من كربيد السيليكون

تعمل فوهات الموقد المصنوعة من كربيد السيليكون عن طريق تشكيل غرفة حيث تحدث غالبية عملية الاحتراق. يقلل هذا التصميم من كمية اللهب المعرضة مباشرة لحمل الفرن, التخفيف من ظهور البقع الساخنة المشعة. يتيح الخروج المدبب للأنبوب زيادة سرعات العادم, مما يعزز الخلط داخل الفرن ويعزز توحيد درجة الحرارة. تعمل السرعات العالية أيضًا على تعزيز احتواء الغلاف الجوي للفرن حول الموقد, تمييع تيار العادم الساخن وتسهيل النقل السريع للطاقة.

مزايا فوهات حرق كربيد السيليكون

تتعدد فوائد استخدام فوهات الموقد المصنوعة من كربيد السيليكون. هذه الفوهات مصنوعة من مواد عالية الجودة, ضمان عمر خدمة طويل. توفر خصائص التمدد الحراري المنخفض والموصلية العالية مقاومة ملحوظة لتكسير الصدمة الحرارية. يمنع ثبات أبعاد هذه الفوهات حدوث تشوه كبير وزحف, ويظهرون مقاومة ممتازة للأكسدة والتآكل. عدم الحاجة إلى موقد شجار, مدى ملاءمتها للبطانات المصنوعة من الطوب أو الألياف, وقابلية التطبيق في معظم أنواع الأفران – نفق, الأسطوانة والمكوك – اجعلها الخيار المفضل. بالإضافة إلى, كربيد السيليكون, أو SiSiC, يوصى به لمعظم الأفران والأفران التي تعمل تحت 1350 درجة مئوية, لكن خيارات مثل مادة ReSiC متاحة لتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة.

دور الطباعة ثلاثية الأبعاد في تحسين فوهات حرق كربيد السيليكون

ظهور تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد, على وجه التحديد طريقة التصنيع المضافة Amasic-3D®, أحدثت ثورة في عالم فوهات الموقد المصنوعة من كربيد السيليكون. تتيح هذه التقنية إنشاء تكوينات جديدة لفوهة الموقد وتصميمات مبتكرة تعمل على تضخيم الأداء وإطالة عمر الخدمة. يُترجم هذا التطور في التصنيع إلى مجموعة موسعة من مواقد الغلايات الصناعية والمنزلية أو حرق الحبيبات الخشبية المتاحة للتدفئة المباشرة.

عملية تصنيع فوهات حرق كربيد السيليكون

تتضمن عملية تصنيع كربيد السيليكون لفوهات الموقد خطوات متعددة تحول المواد الخام إلى جودة عالية, منتج دائم. يتم تشكيل أجزاء كربيد السيليكون في البداية عن طريق البثق أو الضغط المتساوي البارد. تتبع هذا, إنهم يخضعون للمعالجة الآلية قبل أن يتم تلبيدهم في الفراغ عند درجات حرارة عالية جدًا. تشبع هذه العملية كربيد السيليكون بمقاومته القصوى للتآكل, صلابة شديدة, وخصائص ميكانيكية ممتازة.

تتضمن عملية التصنيع:

1. تحضير مسحوق: يتم الجمع بين رمل السيليكا والكربون في فرن Acheson للمقاومة الكهربائية للجرافيت في درجات حرارة عالية, إنتاج كربيد السيليكون. النتيجة “الحجارة” ثم يتم سحق الحبوب إلى مسحوق ناعم وتنقيتها بالهالوجينات.
2. عجين: يتم خلط المسحوق الناعم بشكل متجانس مع مواد التلبيد غير الأكسيدية لتشكيل عجينة.
3. تشكيل الشكل: يتم ضغط الخليط العجين وتشكيله إما بالبثق أو بالضغط المتساوي البارد. يستخدم البثق لإنتاج أنابيب كربيد السيليكون, بينما يتم استخدام الضغط المتساوي الساكن البارد لتصنيع ألواح وكتل كربيد السيليكون.
4. التصنيع باستخدام الحاسب الآلي: يتم تشكيل أسطح اللوحات, ويتم حفر ثقوب على جانبي العملية والخدمات في الكتل الأسطوانية باستخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. تتطلب القوة الميكانيكية المنخفضة للغاية للمادة الخضراء عناية خاصة أثناء هذه العملية.
5. تكلس: يتم تلبيد المادة في جو خامل عند درجات حرارة تصل إلى 2300 درجة مئوية. أثناء التلبيد, تتقلص المنتجات بشكل متساوٍ تقريبًا 20%.
6. اللف أو الطحن: إذا لزم الأمر, يمكن تشكيل أجزاء كربيد السيليكون الملبد لتفاوتات دقيقة باستخدام تقنيات طحن الماس الدقيقة أو اللف.
7. فحص الجودة: تخضع أجزاء كربيد السيليكون النهائية لسلسلة من فحوصات الأبعاد, الاختبارات, والتفتيش. يتم أيضًا فحص الخصائص الميكانيكية ومراقبتها بعناية بعد كل دفعة إنتاج.

خاتمة

فوهات الموقد من كربيد السيليكون, مدعومة بعمليات التصنيع المتطورة, أثبتت أنها عنصر لا غنى عنه في أنظمة التدفئة الحديثة. خصائصها البارزة والفوائد التي توفرها - بدءًا من التحكم المحسن في درجة الحرارة إلى عمر الخدمة الطويل - تجعلها تقدمًا محوريًا في صناعة السيراميك.