联系电话
13631572573
真空烧结炉在不同行业里干的活不太一样。有的厂用它烧半导体器件，有的科研单位用它做难熔合金粉末成型，还有的车间把它当通用真空热处理炉用。同样叫真空烧结炉，应用对象不同，设备的加热方式、坩埚材料和操作要求都跟着变。这篇文章就把真空烧结炉的几个典型应用——半导体器件烧结、难熔合金粉末成型——讲清楚，再说说为什么这类复杂设备要专人管理。搞清楚自己的工件属于哪一类应用，选炉子和用炉子才有的放矢。
一、半导体器件烧结
半导体元器件、电力整流器件这类产品，对洁净度和温度一致性要求很高。器件里的芯片和基板要通过烧结工艺结合在一起，烧结过程不能有杂质污染，温度也不能忽高忽低。真空烧结炉在这里的作用，就是把工件放在一个抽了真空、再充保护气体的环境里加热烧结。先把炉内空气抽走，再充入氩气之类的保护气体，中频感应加热让钨坩埚产生高温，靠坩埚的热辐射把工件均匀加热。
用感应加热和钨坩埚，是因为半导体烧结温度高、要求干净。钨坩埚耐高温、在高温下挥发少，不会像石墨那样容易析碳污染工件。热辐射加热比较柔和，工件各面受热均匀，器件烧结出来结合牢固、性能稳定。这种工艺对气氛纯度要求高，所以炉体密封、真空度、保护气纯度都要控制到位，一点点残余气体都可能影响器件质量。
二、难熔合金粉末成型烧结
另一大类应用，是科研和军工单位做难熔合金，比如钨、钼以及它们的合金。这些材料熔点高，普通炉子里烧结温度不够，而且它们容易跟氧、氮反应，非得在真空或者高纯保护气氛下烧结不可。粉末冶金的路子是把粉末压成坯体，再放进真空烧结炉里高温烧结，让粉末颗粒互相熔结、成型致密，做成钨钼合金件。
难熔合金烧结温度高，对炉子的加热能力和材料耐受要求都高。钨钼粉末在高温下挥发、吸气都厉害，真空度必须抽得够低，否则工件表面发灰、性能下降。这类工艺往往一炉只烧几件、批量小，但要求高，所以常用在科研试制和军工配套里。除了难熔合金，真空烧结炉还能顺带做一些真空热处理和真空钎焊，一台设备把几种工艺都包了，对小批量多品种的单位来说很划算。
三、一台设备能做几种烧结
真空烧结炉的灵活之处，在于它能切换几种烧结方式。真空烧结就是全程抽着真空烧，适合怕氧化、怕污染的材料；气体保护烧结是抽完真空再充入保护气体，在惰性气氛里烧，适合既要气氛纯净又不想一直高真空的工艺；常规烧结则是在保护气氛下按普通方式加热。三种方式靠阀门和真空系统切换，一台设备就能覆盖多道工艺流程。
这种多工艺兼容的能力，对科研单位尤其有用——今天试这个材料，明天换那个配方，不用为每种工艺单独配一台炉子。对生产车间来说，一台设备能切换工艺，也能提高利用率。但切换工艺时要注意，换一种材料、一种气氛，最好把炉膛清理一遍，免得上次残留的挥发物污染下一炉工件。不同工艺的温度曲线、真空度、充气量都要重新设定，不能拿一套程序到处套。
四、为什么要专人管理
真空烧结炉结构复杂，加热、真空、气氛、水冷、控制几大系统凑在一起，操作不是按个按钮那么简单。这类设备一般要求专人负责管理。所谓专人，就是固定一个人或者一个小团队熟悉这台炉子，从开机检查、工艺设定、运行监控到停机保养，都由他负责，设备出了问题他最清楚。新手操作前必须经过培训，用前检查水、电、气、真空各项条件，运行中做好操作记录，每炉的工艺参数和结果都记下来。
有几个细节专人管理时要特别上心。一是钨铼型热电偶，用久了会发脆，不能碰、不能震，碰坏了测温就不准，发现发脆损坏要及时换成W型。二是冬天循环水要保暖防冻，水管里的水一结冰就把管子撑裂，停炉期间也要注意保温或者把水放掉。三是用完炉后要保持炉内真空，别让炉膛敞着口受潮，保温层吸了潮，下次加热就会挥发水汽，还影响保温性能。这些事没人盯着，很容易出纰漏。
从半导体器件烧结到难熔合金粉末成型，真空烧结炉凭一台设备切换多种工艺，把洁净高温烧结这件事做下来。但越是复杂的设备，越要靠规范操作和专人管理来兜住。东莞市志远工业设备有限公司在真空钎焊炉和真空管式炉的交付中，会把操作规范、热电偶和冷却水的保养要点、工艺切换注意事项一起交给客户，并协助培训操作人员，让设备用得规范、烧得稳定。