Müşteri Zorluğu
İsviçre enstitüsü, ultra yüksek saflıkta seramik sinterleme süreçlerinde (1700°C+) geleneksel alümina ve grafit sagger'larla kritik sınırlamalarla karşı karşıyaydı:
- Kirlilik Riskleri: Alümina sagger'lar, havacılık bileşenleri için malzeme saflığını tehlikeye atarak seramik tozlarına alkali iyonları sızdırdı.
- Termal Şok Arızaları: Grafit sagger'lar 50 termal döngüden sonra çatladı ve pahalı Ar-Ge deneylerinde numune kaybına neden oldu.
- Proses Verimsizliği: Sık sık değiştirme ve temizleme döngüleri, proje zaman çizelgelerini %30 oranında geciktirdi.
Temel Sıkıntılar:
- Yüksek değerli Ar-Ge'de malzeme saflığını koruyamama.
- Aşırı termal döngü ortamlarında kısa hizmet ömrü.
- Başarısız deneylerden ve duruş süresinden kaynaklanan yüksek maliyetler.
Kegu Çözümü
Kegu geliştirdi Seramik / Lityum Pil / Metalurji Endüstrileri için Basınçsız Sinterlenmiş SiC Saggar ultra temiz, yüksek sıcaklık uygulamaları için özel olarak tasarlandı:
Teknik Yenilikler
-
Saflık-Optimize Tasarım
- Malzeme Bileşimi: %99,9 saf SiC (metal safsızlık içeriği <50 ppm), İsviçre Elektronik ve Mikroteknoloji Merkezi (CSEM) tarafından sertifikalıdır.
- Yüzey İşlemi: Toz yapışmasını en aza indirmek ve kolay temizlik sağlamak için Ra ≤ 0,5μm'ye kadar cilalanmıştır.
-
Aşırı Ortam Performansı
- Sıcaklık Aralığı: Oda sıcaklığından 1800°Cye kadar kararlıdır, çatlamadan 1000+ termal döngüye (-20°C ila 1800°C) dayanır.
- Korozyon Direnci: Seramik sentezinde kullanılan agresif akışkanlardan (örneğin, Na2CO3, K2O) etkilenmez.
- Termal İletkenlik: 140 W/m·K, eşit ısıtma sağlar ve sinterleme süresini %20 azaltır.
-
İzlenebilirlik ve Kalite Kontrol
- Ham Madde Saflığı: SiC tozu ultra temiz kuvars yataklarından tedarik edilmektedir (ISO 14001 sertifikalı madencilik).
- Üretim Süreci: Oksijen kaynaklı kusurları ortadan kaldırmak için argon atmosferinde 2200°C'de 20 saat vakum sinterleme.
- Test Protokolü:
- Element saflığı için XRF analizi (SGS İsviçre tarafından yürütülmektedir).
- Seramik bulamaçlarla yüzey enerjisi uyumluluğu için Dyne testi.
Ar-Ge İşbirliği
- Özel Prototipleme: Mikro ölçekli sinterleme deneyleri için ortaklaşa geliştirilen 50mm³ mini-sagger'lar.
- Veri Paylaşımı: Müşterinin sinterleme denemeleri sırasında gerçek zamanlı termal görüntüleme verileri sağlandı.
- Eğitim Desteği: Müşterinin araştırma ekibi için SiC sagger bakımı üzerine bir teknik çalıştay düzenledi.
Sonuç
-
Saflık ve Proses İyileştirmeleri
- Kirlilik Ortadan Kaldırıldı: Alkali iyon sızması 1000 ppm'den <50 ppm'ye düşürüldü, havacılık malzemesi standartlarını (örneğin, ASTM F2924) karşılamaktadır.
- Sinterleme Verimliliği: Döngü süresi 48 saatten 38 saate düşürülerek Ar-Ge verimi hızlandırıldı.
-
Maliyet ve Güvenilirlik Kazanımları
- Hizmet Ömrü 1000+ Döngüye Uzatıldı: Grafit sagger'lardan 20 kat daha uzun, değiştirme maliyetlerini %95 oranında azalttı.
- Deney Başarısızlık Oranı %85 Azaldı: Termal döngüdeki tutarlı performans, numune kaybını ortadan kaldırdı.
-
Pazar Etkisi
- Müşterinin yeni seramik kompozitleri (Kegu sagger'ları kullanılarak geliştirildi), 2024 İsviçre Teknoloji Ödülü nü havacılık inovasyonu için kazandı.
- Kegu, yüksek saflıkta malzemeler için müşterinin kamu alım veritabanında tercih edilen bir tedarikçi olarak listelendi.
Temel Veri Karşılaştırması
| Parametre | Kegu SiC Sagger'ları | Geleneksel Alümina Sagger'ları | Grafit Sagger'ları |
|---|---|---|---|
| Maksimum Hizmet Sıcaklığı | 1800°C | 1600°C | 1500°C |
| Termal Döngüler (arıza olana kadar) | 1000+ döngü | 50 döngü | 50 döngü |
| Alkali İyon Sızması | <50 ppm | 1000+ ppm | Yok |
| Sinterleme Süresi Azaltma | %20 |