硬氈工藝設(shè)計(jì)參考

1、.硬氈工藝設(shè)計(jì)參考1、 理解客戶需求根據(jù)銷(xiāo)售所提供的客戶產(chǎn)品需求，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行系類(lèi)劃分?，F(xiàn)行產(chǎn)品主要分為以下幾大類(lèi)：1. 光伏行業(yè)：主要包括單晶和多晶爐熱場(chǎng)，涉及的產(chǎn)品有各類(lèi)型爐底爐蓋（單晶爐熱場(chǎng)），素氈保溫硬氈（多晶鑄錠熱場(chǎng)）。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(jì)原則1. 原材料最?。?） 結(jié)合庫(kù)存原材料來(lái)設(shè)計(jì)坯體尺寸，保證原材料裁剪邊角料最少。庫(kù)存原材料軟氈常見(jiàn)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(lèi)型對(duì)原材料選擇不同，板材類(lèi)產(chǎn)品選碳?xì)肿鲈牧希?/p>

2、筒材類(lèi)產(chǎn)品需使用石墨氈作為原材料。同種類(lèi)型、同種厚度的產(chǎn)品可以放在同一坯體中。（3） 坯體尺寸：長(zhǎng)寬比不宜太大，長(zhǎng)度方向：寬度介于1-1.5之間。說(shuō)明：長(zhǎng)寬比太大容易導(dǎo)致坯體變形，產(chǎn)品厚度與長(zhǎng)寬比成正比關(guān)系，可以根據(jù)厚度適當(dāng)調(diào)整長(zhǎng)寬比。產(chǎn)品厚度H/mm建議長(zhǎng)寬比XH201X1.220H60X1.4H601.52. 操作簡(jiǎn)單易行（1） 設(shè)計(jì)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(qiáng)度，拼接縫隙要錯(cuò)開(kāi)，最好是采用橫縱交錯(cuò)。拼接邊角寬度不小于20cm。（3） 圓形和環(huán)形產(chǎn)品拼接時(shí)，每?jī)蓪樱ú怀^(guò)四層）鋪疊一層整氈。每層瓣數(shù)控制在4-6

3、瓣，直徑超1400mm可以適當(dāng)增加瓣數(shù)，但不能超過(guò)8瓣。3. 保證機(jī)加余量（1） 板材類(lèi)產(chǎn)品，長(zhǎng)寬方向預(yù)留機(jī)加余量每邊20-30mm。機(jī)加刀具選擇6-10mm平底刀，刀具直徑越大，預(yù)留余量越大。存在一塊坯體需切多塊產(chǎn)品時(shí)，需將刀具直徑計(jì)算在預(yù)留余量里面。（2） 桶材類(lèi)產(chǎn)品，高度方向預(yù)留加工余量每端30-50mm，直徑越大，預(yù)留量越大，最大不超過(guò)60mm。桶材直徑D/mm每端預(yù)留余量L/mmD80030800D120030L401200D160030L50D160030L604. 產(chǎn)品厚度（1） 板材類(lèi)產(chǎn)品厚度需根據(jù)原材料的密度以及厚度和客戶對(duì)產(chǎn)品密度要求而定。一般產(chǎn)品在制坯時(shí)壓縮量控制在8%-

4、21%之間。具體可參考下表。壓縮量需結(jié)合當(dāng)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(guò)程中桶壁厚度適當(dāng)增加5mm厚軟氈。（3） 桶材類(lèi)產(chǎn)品石墨紙、碳布、石墨氈用量計(jì)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) 外模總長(zhǎng)：L=D-w×n，每瓣長(zhǎng)l=L/n，每瓣長(zhǎng)l450mm，

5、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(hù)層石墨紙長(zhǎng)度：L1=d+50；內(nèi)層石墨紙長(zhǎng)度：L2=L1；內(nèi)層碳布長(zhǎng)度：L3=L1；外層碳布長(zhǎng)度：L4=D+100；外層石墨紙長(zhǎng)度：L5=L4。4) 為了制作方便，石墨軟氈長(zhǎng)度設(shè)計(jì)計(jì)算不宜超過(guò)12m；軟氈層數(shù)計(jì)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(zhǎng)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(shù)脂，高溫殘?zhí)己枯^低，碳

6、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(shí)際情況進(jìn)行增減，保證粘結(jié)劑的流動(dòng)性和粘稠度。（2） D膠，主要成分為酚醛樹(shù)脂，高溫后殘?zhí)己枯^高，形成玻璃碳骨架，具有一定的強(qiáng)度，同時(shí)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(shí)際情況進(jìn)行增減，保證粘結(jié)劑的流動(dòng)性和粘稠度。（3） 浸漬料，是用酒精稀釋酚醛樹(shù)脂的來(lái)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(duì)產(chǎn)品密度的要求進(jìn)行調(diào)配。常用比例為=酒精：濃酚醛=

7、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(shí)際情況進(jìn)行增減。（4） 涂層硬化膠，用于單晶類(lèi)產(chǎn)品涂層之前對(duì)產(chǎn)品表面進(jìn)行硬化和封孔處理。各組分比例=濃酚醛：A膠：B膠：細(xì)石墨粉=35：3：12：10；可以根據(jù)膠液的流動(dòng)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(xì)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(lèi)產(chǎn)品使用溫度一般在1600以下，冶金類(lèi)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(guò)100-150即可。保溫時(shí)間需根據(jù)產(chǎn)品的厚度進(jìn)行增減，產(chǎn)品越厚高溫過(guò)程中熱量傳送越慢，需要延長(zhǎng)

8、高溫保溫時(shí)間，保溫時(shí)間在2-4小時(shí)。板材類(lèi)產(chǎn)品在裝爐過(guò)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(dǎo)熱層，導(dǎo)熱層之間的產(chǎn)品厚度不宜超過(guò)150mm；筒材類(lèi)產(chǎn)品在高溫處理時(shí)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(shí)間表溫度/溫差/耗時(shí)/min總時(shí)長(zhǎng)/min升溫速率/(/min）200016014060602.333 16001201800.000 24080602401.333 24002404800.000 熱壓機(jī)溫度時(shí)間表溫度/溫差/耗時(shí)/min總時(shí)長(zhǎng)/min升溫速率/(/min）2000806060601.000 800601200.000 1

9、6080601801.333 16001203000.000 20040603600.667 20001204800.000 碳化爐（4#）溫度時(shí)間表溫度/溫差/耗時(shí)/min總時(shí)長(zhǎng)/min升溫速率/(/min）200030028090903.111 7004002403301.667 70001805100.000 小真空爐（1#）高溫溫度時(shí)間表溫度/溫差/耗時(shí)/min總時(shí)長(zhǎng)/min升溫速率/(/min）20004003801201203.167 7003001502702.000 10503502405101.458 10500105200.000 16005502407602.292 16

10、000608200.000 220060036011801.667 2200012013000.000 說(shuō)明：1#小真空爐在高溫過(guò)程中，溫度達(dá)到1050時(shí)需要手動(dòng)將熱電偶測(cè)溫切換成紅外測(cè)溫儀測(cè)溫，中間轉(zhuǎn)換過(guò)程中需保供率手動(dòng)升溫。小真空爐改造之后可以適當(dāng)?shù)脑黾由郎厮俾?，需結(jié)合改造之后發(fā)熱體和電極承受能力進(jìn)行增減。碳化高溫溫度時(shí)間表溫度/溫差/耗時(shí)/min總時(shí)長(zhǎng)/min升溫速率/(/min）2000 20018060603.000 450250901502.778 6001501503001.000 12006002105102.857 12000305400.000 16004001206603

11、.333 20004001508102.667 200001209300.000 說(shuō)明：碳化高溫是指產(chǎn)品沒(méi)有經(jīng)過(guò)碳化處理，直接進(jìn)入高溫處理，此時(shí)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(guò)劇烈容易導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生變形、開(kāi)裂和石墨紙表面氣泡等不良現(xiàn)象，同時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致真空爐排氣管道堵塞。所以在600-1200之間延長(zhǎng)升溫時(shí)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(shí)處理的！大真空爐（3#）升溫溫度時(shí)間表溫度/溫差/耗時(shí)/min總時(shí)長(zhǎng)/min升溫速率/(/min）20040038090904.222 12008002403303.333 16004001805102.222 16000605700.000 20004001507202.667 20