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这几年材料行业讲绿色制造，烧结设备的能耗和排放越来越受关注。SPS放电等离子烧结系统，因为它的加热方式和传统烧结不一样，在节能降耗上有不少看点。很多人听过SPS，知道它烧得快、烧出来的材料性能好，但对它为什么节能环保说得不太清楚。把这件事理一理，选型做工艺时心里更有底。
一、传统烧结为什么能耗高
传统粉末冶金烧结，不管是马弗炉还是真空炉，基本思路都是先把炉体和加热元件烧热，再通过热辐射、热传导把热量传给粉末。这中间有一大段能量损耗：炉膛要先热起来，保温层要散热，工件到温后还要长时间保温。一炉料烧下来，真正用在粉末致密化上的能量，只是总能耗的一部分，其余都花在加热炉膛和维持温度上了。
传统烧结还有一个特点，就是周期长。为了让炉膛温度均匀、让粉末充分反应，往往要升温几小时、保温几小时。周期一长，累计能耗就上去了。对于那些要烧到高温的陶瓷、硬质合金材料，一炉下来耗电量不小。这也是为什么厂家在节能上一直琢磨，能不能少烧点炉膛、少保温点时间。
二、SPS直接加热为什么省能
SPS的思路和传统烧结反过来。它把粉末装在石墨模具里，脉冲电流直接通过模具和粉末，在粉末颗粒之间产生放电和焦耳热，热量是在粉末内部直接产生的，不是从外面一点点传进来。这样一来，不用先把整个炉膛烧热，能量直接用在要烧结的材料上，热传输环节少了，损耗自然降下来。
直接加热带来的另一个好处是快。SPS升温速率可以做得很高，几分钟就能升到高温，保温时间也短，整个烧结周期比传统炉子短一大截。周期短了，单位产品的能耗就跟着降。加上SPS一般在真空或保护气氛下工作，炉体不用像连续炉那样一直维持高温，能量利用率相对高。对于高熔点材料的快速烧结，SPS的节能优势比较明显。打个比方，传统烧结像是先把一整间屋子烧热再烤一个零件，SPS则是直接给零件本身加热，热损失自然不在一个量级上。
三、近净成型怎么省材料
SPS常配合石墨模具成型，粉末在压力和温度同时作用下致密化，烧出来的件形状尺寸已经很接近最终要求，这就是常说的近净成型。传统粉末冶金烧结出来往往还要经过大量切削、磨削加工，才能达到图纸尺寸，材料和加工能耗都浪费在切屑里。 类似工况下，真空箱式气氛炉能够提供稳定的作业环境。
近净成型省掉的不只是材料。切削加工本身要耗电、要刀具、要人工，一道工序省下来，综合成本就降下来。对于硬质合金、陶瓷这类难加工材料，后续切削特别费工费时，近净成型的价值更突出。SPS烧出来的坯件，加工余量小，材料利用率高，从全流程看，节能降耗的账就更划算。有些难熔材料用传统方法烧结，烧出来晶粒粗大、性能不均，SPS因为周期短，晶粒来不及长大，烧出来的材料更致密、性能更好，这又从材料质量上带来了隐性的节省。
四、少排放与绿色制造
SPS在真空或者保护气氛下工作，不像有些烧结工艺要燃烧燃料、排放烟气。它用电加热，过程中不直接产生燃烧废气，配上真空系统和气氛控制，车间环境相对干净。当然，用电本身的碳排放和电网结构有关，但比起燃烧式烧结，SPS在烟气治理上的负担小了不少。
SPS也不是没有局限。它更适合小批量、高性能材料的烧结，单炉产量有限，连续大批量生产的经济性还要结合实际算。讲节能环保，不能只看单点能耗，还要看产品批量、材料利用率和后续加工。把SPS用在合适的场合——高性能陶瓷、梯度材料、难熔材料的快速制备，它的节能和材料优势才能发挥出来。
SPS烧结系统的节能环保，来自它直接加热、周期短、近净成型这几条。它不是万能的，但在高性能材料快速制备这块，确实比传统烧结更省能、更省料。东莞市志远工业设备有限公司在真空热工和烧结设备的节能设计上一直在改进，SPS放电等离子烧结系统也是产品线之一，客户在选型时可以结合自己的材料和产量，把能耗、产能、性能几方面一起算，选到合适的设备方案。 志远工业设备提供真空箱式气氛炉、真空铝钎焊炉等设备，配套完善的售后技术支持。