会社のニュース スプリング付きSiCローラーにおける熱ストレスの理解

高温ローラーオーブンのシステムでは圧力をかけないシリコンカービード (SSiC)ロールは,以下のような特性があるため,広く使用されています.

• 優れた熱安定性
• 高温耐性
• 低熱膨張
• 超強の耐性があります

しかし,高性能のSiCローラーでさえ,熱圧が適切に制御されない場合,予期せぬ失敗が起こり得ます.

多くの場合:

• 動作中にロールが直立していること
• 明らかな過負荷が観測されない.
• しかし,シャットダウンや繰り返された熱循環後も割れが起きています.

これは次のことを示しています.

スプリング付きSiCローラーシステムにおける熱ストレスがどのように発生するかを理解することは,炉の信頼性を向上させ,ローラー寿命を延長するために重要です.

よくある誤解は

ローラーが過負荷になっていない場合 障害は起こらないはずです"

しかし,熱圧には外部の力学的力が必要ではありません.

発症する原因は

ロールの異なる部分には異なる温度があり,したがって膨張が異なる.

これは次のようになります

• 内部の張力,
• 圧縮力
• そして局所的なストレス濃度です

関連読み:

• SiC 構成要素における熱傾斜誘導ストレス
• なぜ SiC 部品 障害 に 関する 熱ショック の 診断 が 誤り に なっ て い ます か

硬い車輪支架とは異なり,スプリング支架システムは,ローラーを支えるための弾性プレロード構造を使用します.

目的は次のとおりです.

• 熱膨張を補償する
• 固い制約を軽減する
• ストレスの分布を改善します

関連読み:
シリコンカービッドロールの寿命に対する炉のサポート構造の重要な影響

スプリング・サポート・システムは,以下を変換します.

これは,著しく改善します:

• 熱耐性
• 接触ストレスの分布
• シャットダウン安定性

ただし:

春の支えは 熱圧を完全に排除しません

ストレスの集中を減らすだけです

起動中に:

• ローラー表面が最初に熱される
• 内核は冷たいまま
• 熱膨張が不均一になる

結果:

内部のストレスが 発達し始めます

炉が安定温度に達すると

• 熱分布がより均一になる
• 膨張が均衡に近づく
• ストレスは比較的安定します

この段階では

ローラーが完全に正常に見えるかもしれません

• 回転が平らなまま
• 直さも許容される
• 目に見える割れ目はない.

ただし:

隠されたストレスが すでに内部に存在しているかもしれません

最も危険な状態は シャットダウン時に起こります

冷却中に:

• 表面は冷却が早く
• 核は熱いままです
• 支柱構造は異なる形で収縮します

これは次のようになります

結果:

• 表面近くで張力力が発生する
• ストレスの集中を経験する地域を支援する
• 既存の微小ダメージが急速に広がります

関連読み:

• なぜ SiC コンポーネントの故障は,動作中にではなく,シャットダウン時にしばしば始まるのか
• ローラー の 裂け目 の 大部分 が 接触 帯 から 始まる の は なぜ です か

硬い車輪支給システムと比較して,スプリング支給構造はいくつかの主要なストレス源を削減します.

硬いシステムは 自然な熱膨張を防ぐ

スプリングシステムにより:

• 制御された移動
• 弾性のある動き
• ストレスの緩和です

これは以下を減少させます.

• エンド・クラッキング
• 最終面のストレスは
• そして局所的な拉伸性濃度

スプリングプレロードで:

より均一な接触圧です

代わりに

• 高度に局所的な点積荷

サポート負荷は次のようになります.

• より均等に分布しています

これは以下を減少させます.

• 接触性疲労
• スパイラルの着用
• 縁の切断も

関連読み:
スプリング サポート オーブン システム の 螺旋 磨損: 接触 磨損 か 切断 障害?

繰り返し起動/停止するサイクルは 壊れやすい陶器ロールに 非常に有害です

スプリング付きシステムでは 生き残りが向上します

• 熱膨張の制約を軽減する
• 軽い移動変化を吸収する
• 累積的な熱性疲労による損傷を減らします

失敗した多くのロールはまだ示しています:

• 容認可能な流出量
• 高い寸法精度
• 明らかに曲がりがない

これは多くのオペレーターを混乱させる.

その理由は

ローラーが幾何学的に直直のままでは

• 張力ストレスは内部に蓄積する
• 微細な亀裂が形成され
• 疲労によるダメージは 時間の経過とともに 増大します

亀裂は通常以下から始まります

• ローラー末端
• サポートインターフェース
• 周辺地域
• 地域的な接触区域です

典型的な故障モードは以下の通りである.

• 縁の切断
• 端面の裂け目
• スパイラルの着用
• 徐々に表面を散らばる

これらの地域では,以下の組み合わせが最も多く見られます.

• 熱グラデント
• 接触圧
• ストレスの濃度です

多くの失敗は誤って以下のように記されています

• 熱ショック
• 材料の強度が不十分
• 製造上の欠陥がある場合

しかし,長期的に失敗する原因は,

可能な限り,速やかに冷却するシャットダウンを避けます.

安定し均等な炉温分布を維持する.

過剰なプレロードは 局所的な接触ストレスを増加させます

誤った位置が熱圧濃度を増強します

気をつけろ

• 縁の磨き
• 局所的な着用
• 表面の荒さ
• 小さなチップ
• 微細な裂け目も

高温炉システムでは高密度圧力をかけないシリコンカービッドシントロール提供する:

• 優れた熱耐性
• 高いスリップ耐性
• 高温で安定した機械強度
• 長期的次元的な安定性です

下記に適しています.

• リチウム電池材料の炉
• 高級セラミックシンタリング
• ローラー炉炉
• 半導体熱システム

関連製品ページ:

• SSiCローラーストッド
• 高温シリコンカービッド炉の部品
• 耐磨性SiC構造部品

重要なエンジニアリング原則は

熱圧は温度分布によって制御される. 温度だけでは制御されない.

多くの炉システムでは:

• 最高気温は最も危険な状態ではない
• シャットダウンが操作よりも重要になる場合が多い
• 耐久性や耐久性を決定します

スプリング付きSiCローラーシステムにおける熱圧は,次の原因によって発生する.

• 不均一な温度分布
• 制限された熱膨張
• 接触力
• 熱循環が繰り返されます

スプリングサポートシステムでは,制御不能なストレスを弾性移動補償に変換することで,信頼性が著しく向上します.

ただし:

ローラー性能の成功は依然として次の要素に依存する.

• サポート構造の設計
• 熱管理
• 接触条件の最適化
• 適切な運用管理を

隠された熱圧が内部に蓄積している間には 完全に直立していることが出来ます

高温のSSiCロールシステムでは,長期的信頼性は,幾何学だけで決定されるよりも熱ストレス管理によって決定されます.