中国六面顶压机大型化的快速发展及相关问题(上)

文章回顾了压机大型化的历史阶段与特点,指出了成果与存在的问题,阐述了这些问题都是当前金刚石行业中极为重要的问题,值得决策者重视.     

国产六面顶压机的精密化发展

随着国产六面顶压机大型化的不断发展,该设备的跨行业应用不断拓宽,市场对其测量、控制技术的要求也不断提高.近年来实施六面顶压机精密化发展的理念被不断强化,到今天,精密化技术已经成为与大型化技术同等重要的关键技术.为了更全面地了解人造金刚石设备技术水平,掌握行业发展趋势,文章重点对近年来国内六面顶压机测控技术的发展进行了介绍.文章以分类比较的形式,阐述了六面顶压机在合成腔压力、温度及环境综合测控技术方面的发展现状,得出了目前国内应加快推进六面顶压机精密化进程的结论.     

我国六面顶压机大型化的优势及压机继续大型化的难点和对策

文章从受力状态原理、硬质合金消耗、高品质金刚石单晶的可同样获得、金刚石生产成本、投入产出比和设备成本、生产品种等诸多方面看六面顶压机的优势,以防止今后在六面顶压机继续大型化时走回头路.但是目前中国六面顶压机继续大型化(φ(800～850) mm缸径以上)真正遇到了操作、大型顶锤、传压介质等不少问题.我们将如何对待,如何处理？文章提出了自己的见解,供探讨.     

基于PLC的六面顶压机控制系统

文章采用FXON-60MR可编程序控制器作为控制系统主机,对金刚石合成六面顶压机进行控制,该系统提高了金刚石压机的控制精度,可根据不同的工艺及要求,灵活方便地调整多个变量,而且生产的金刚石质量好、产量高.     

六面顶金刚石压机加热电源智能化研究

针对国内六面顶压机自动化程度不高、致使生产的金刚石多为中低级产品的现状，进行了六面顶金刚石压机加热电源智能化系统的研究。从金刚石合成的有关实践出发，阐述了加热电源工作原理及智能化控制的设计方案，介绍了所研制的智能化控制器硬件的组成、程序设计方案、系统功能及特点。研究认为，该系统具有控制精度高、显示直观、调节方便、重复性和稳定性好的特点，有利于提高金刚石产量和质量。     

两面顶压机设计若干问题的研讨

文章涉及生产锯片级金刚石对压机性能的要求,从理论上阐明了锯片级金刚石合成的压力、温度范围,从而明确提出了压机必须达到的特定要求,如机架刚度与结构选择,压力、温度控制精度与液压系统的设计,主油缸密封结构与压力灵敏度的关系等.     

六面顶金刚石压机液压系统压力及超高压优化控制

针对六面顶人造金刚石压机的复杂生产流程要求,设计开发了六面顶人造金刚石压机液压系统的计算机控制装置.其中液压系统压力控制部分采用外置模拟式PI调节器,可根据生产工序的要求自动优化控制器设定值;超高压控制部分采用智能预测与纯比例控制相结合的控制策略,明显提高了人造金刚石压机的液压控制精度.该控制装置已投入实际运行,在改善产品质量品级方面取得了显著的经济效益.     

六面顶压机顶锤的小斜边角度模拟分析

以有限元法为理论分析手段对六面顶顶锤进行科学计算,模拟分析了不同倒角的顶锤.根据有限元模拟分析结果,探寻出XKY-6×2000 MN型六面顶压机顶锤倒角的最佳角度范围应取为41.5°～43.5°.模拟分析结果与金刚石的高压合成实验事实相符,在理论上解释了顶锤角度的选取原则,对于提高大顶锤使用寿命,降低生产成本有着重要的现实意义.模拟计算了在超高压状态下无法通过实验直接获知的顶锤上的应力分布等重要信息,为新型六面顶压机的研制提供了良好的基础.     

“数字化”控制系统在六面顶压机上的应用

压机大型化和压力、温度控制精确化已经成为超硬材料合成的发展趋势,文章通过建立"数字化"控制系统的概念,阐述"数字化"控制系统的组成、功能及在超硬材料合成中的应用.     

利用国产30MN两面顶压机开发高品级金刚石的研究

分析了国内目前超硬材料行业的现状,介绍了在发展两面顶技术方面所开展的工作及取得的进展,尤其是在25MN合成工艺的基础之上成功开发出30MN金刚石合成工艺.30MN合成工艺的成功将有助于提高金刚石质量,开发附加值更高的超硬材料产品.因此,虽然两面顶技术难度大,风险大,但具有产品质量高等优点.     

超硬材料六面顶液压机铰链梁断裂失效分析

通过对超硬材料六面顶液压机铰链梁断口表面进行宏观观察,材料化学分析,力学性能测试,断口扫描电镜观察,能谱分析和显微组织分析,找出了铰链梁的断裂失效原因.综合理化数据分析研究得出结论,超硬材料六面顶液压机铰链梁铸件中的氧化物和硫化物严重夹杂是产生断裂的主要原因,铸件中的缩松、成分偏析、也加速了疲劳和裂纹的扩展,最终使铰链梁断裂.     

我国超硬材料六面顶液压机在国内外的应用现状及优势

六面顶液压机是我国超硬材料领域广泛应用的主要设备.近年来,压机大型化步伐加快,其设计制造工艺水平不断提高,在人造金刚石单晶,立方氮化硼及复合片的合成中显示出独特的优势.在超高压设备领域内,引起国际国内同行的关注,还批量出口.     

六面顶液压机调功器设计

针对六面顶液压机温度控制存在精度低、抗干扰性差等问题,设计了一种恒功率控制的调功器。根据可控硅移相触发控制输出波形的特点,采用霍尔传感器精密检测加热电流、电压,经适当换算方法获得实时加热功率值,通过精密的PID闭环控制使之稳定。实践证明,该调功器控制精度高、抗干扰性强,而且运行稳定可靠,有助于提高六面顶液压机的生产效率和质量。     

六面顶压机上不同组装结构的温度研究

利用有限元软件ansys对合成金刚石复合片的腔体内温度分布进行了分析研究,并通过实际测量验证模型的合理性.通过调整材料改进局部发热量、采用旁热式和直热式发热组装结构、合成不同形状产品等分析研究,认为增加端片的发热和提高堵头可以使高压腔内温度分布更均匀,旁热式发热组装比直热式发热组装对均匀高压腔内温度具有更大优势.     

关于大型平板硫化机设计中若干问题的探讨

本文从橡胶制品硫化的三大要素(压力、温度、时间)入手探讨大型平板硫化机设计中应该注意的几个问题,如主机框板的刚度影响压铅的厚度偏差;热板表面温差的自控调节系统装置;硫化PVC产品时如何缩短热板的冷却时间等等。此外,还提出了解决这些问题的一些可供参考的办法。