진공 소결로 (Vacuum Sintering Furnace)

1. Small Sintering Furnace : 소형 진공 소결로
2. Bottom Loading Sintering Furnace : 하부 장입식 진공 소결로
3. Two Station Sintering Furnace : 2 스테이션 자동 진공 소결로(상하 이중 챔버 구조와 자동 리프트를 이용한 고효율 연속 소결 시스템)
4. Four Station Indexing Sintering Furnace : 4스테이션 인덱싱 진공 소결로 (분할 회전(Indexing) 방식을 통해 4개 공정을 동시에 순차 진행하여 생산성을 극대화한 연속형 소결 시스템)

• 당사의 소형 상부 장입식(Top-loading) 진공 소결로는 소량 배치 공정에 적합한 인기 있는 장비입니다. 이 소결로는 직경 4인치 x 높이 8인치의 표준 핫존(Hot Zone)을 갖추고 있으며, 다양한 크기로 주문 제작이 가능합니다

• 이 소결로는 텅스텐 핫존(Hot Zone)의 경우 최대 2500°C, 탄탈룸 핫존(Hot Zone)의 경우 최대 2100°C, 몰리브덴 핫존(Hot Zone)의 경우 최대 1650°C까지 온도를 조절할수 있습니다.

• 이 핫존(Hot Zone)은 우수한 온도 균일성과 뛰어난 내구성을 자랑합니다. 이 소결로는 직관적인 HMI 제어 패키지를 탑재하여 자동 운전, 공정 개요, 데이터 수집, 경보, 온도 제어를 위한 무제한 레시피 프로파일, 사용자 보안 등의 기능을 제공합니다. 기존의 버튼식 및 개별 제어 장치도 선택 가능합니다.

• 당사의 하부 장입식 진공 소결로는 전자 부품의 고온 소결에 최적화되어 있습니다. 공정은 분위기 조성, 가열, 강제 냉각 및 제어 산화 단계로 구성됩니다. 이 소결로는 직경 12 x 22inch( 305mm x 높이 559mm)의 사용 영역을 갖추고 있어 대량 생산에 적합 합니다.

• 이 진공 소결로는 두 개의 챔버로 구성되어 있으며, 하부 챔버는 제품의 장입, 반출, 냉각 및 제어 산화 공정을 담당하고, 상부 챔버는 고온 소결 공정을 담당합니다. 두 챔버의 분위기는 완전히 차단되어 있으며, 전동 리프트를 이용하여 하부 챔버의 적재물을 가열 챔버로 이동시킵니다.

• 고온 영역은 탄탈륨 또는 텅스텐 재질을 사용하여 최대 2100°C까지 가열할 수 있습니다.

• 고효율 10인치 또는 16인치 확산 펌핑 시스템은 제품 가열 과정에서 발생하는 가스 방출을 효과적으로 처리합니다.

• 직관적인 맞춤형 HMI 인터페이스를 통해 모든 공정을 처음부터 끝까지 완전 자동화하여 운영할 수 있습니다.

• 더 높은 처리량을 제공하고 여러 배치를 동시에 처리할 수 있는 다른 소결로 모델을 참조하십시오

미국 MRF사의 – 2스테이션 진공 소결로 (Two-Station Sintering Furnace)

• 2개 스테이션 소결로(Two-Station Sintering Furnace)는 기존 하부 장입식(Bottom Loading) 소결로를 기반으로 설계되었습니다. 동일한 설치 면적 내에서 두 개의 적재물을 동시에 처리할 수 있어 처리량을 사실상 두 배로 늘릴 수 있습니다. 이 소결로는 고온 소결 및 열처리가 필요한 전자 부품 업계에서 널리 사용되고 있습니다. 전체 공정 사이클은 분위기 조성(Atmosphere Preparation), 가열, 급속 냉각 및 제어 산화(Controlled Oxidation) 과정으로 구성됩니다.
• 2개 스테이션 소결로는 가열실(Hot Chamber)에서 하나의 적재물을 가열하는 동안, 하단 챔버에서 두 번째 적재물을 냉각하는 방식으로 두 개의 적재물을 동시에 처리합니다.

주요 특징 및 사양

• 대량 배치 공정 최적화: 유효 구역(Usable Zone)은 직경 12인치 x 높이 22인치로 대량 배치 처리에 적합합니다.
• 이중 챔버 구조: 적재/하역, 냉각 및 제어 산화를 위한 하단 챔버와 소결을 위한 상단 챔버로 구성됩니다. 두 챔버의 분위기는 완전히 격리되어 있습니다.
• 전동 리프트 시스템: 전동 리프트가 적재한 가공품을 하단 챔버에서 가열 챔버로 이동시킵니다.
• 고온 대응 핫존: 탄탈륨(Tantalum) 또는 텅스텐(Tungsten) 핫존을 사용하여 최대 2100°C까지 가열이 가능합니다.
• 고진공 배기 시스템: 10인치 또는 16인치 확산 펌프(Diffusion Pumping) 시스템을 탑재하여 제품 가열 중 발생하는 가스 방출(Outgassing)을 효율적으로 처리합니다.
• 자동화 제어: 직관적인 맞춤형 HMI 인터페이스를 통해 시작부터 종료까지 전체 사이클이 완전 자동화로 운영됩니다.

미국 MRF사의 – 4 스테이션 인덱싱 진공 소결로 (4 Station Indexing Sintering Furnace)

• 당사의 4스테이션 인덱싱 소결로는 전자 부품의 고온 소결에 최적화된 최고 처리량 모델입니다. 4개의 로드를 동시에 처리하여 반연속 소결 공정을 구현합니다.

• 이 소결로는 직경 12 x 22 inch (305mm x 높이 559mm)의 사용 영역을 갖추고 있어 대량 배치 처리에 이상적입니다.

• 소결로는 총 5개의 챔버로 구성되어 있으며, 이송 메커니즘이 있는 하단 인덱싱 챔버, 로딩 및 언로딩 챔버, 가열 챔버, 냉각 챔버, 그리고 제어 산화 챔버가 있습니다. 정상 작동 시 모든 챔버는 서로 격리되어 있습니다.

• 유압 리프트와 전동식 인덱싱 메커니즘을 통해 로드 스택이 각 스테이션으로 이동합니다. 공정 매개변수에 따라 이 소결로는 약 45분마다 소결된 제품을 생산할 수 있습니다.

• 고온 영역은 최대 2100°C까지 가열 가능하며 탄탈륨 또는 텅스텐 재질로 제작됩니다.

• 높은 처리량을 자랑하는 10인치 또는 16인치 확산 펌핑(Diffusion Pumping) 시스템이 제품에서 방출하는 아웃 가싱(가스 방출)을 효과적으로 제어 합니다.  

• HMI 컴퓨터 제어시스템은 생산 네트워크와 통합되어 제품 추적 및 레시피 선택 기능을 제공하며, 처음부터 끝까지 완전 자동화된 사이클을 실행합니다.

• 단일, 이중 또는 소량 배치 소결 모델은 당사의 다른 소결로 모델을 참조하십시오.

미국 뉴햄프셔 소재, MRF사 : 다양한 적용분야와 고품질 사양과 간편한 사양 등 다양한 진공로를 제조 공급 합니다. → 사이트 링크

미국 MRF사의 소형 진공 소결로 상세 사양

챔버 및 고온 영역

소결 공정에 사용되는 표준 고온 영역 재질은 텅스텐(최대 2500°C) 또는 탄탈륨(최대 2100°C)입니다. 몰리브덴 및 흑연 고온 영역도 사용 가능합니다. 다층구조의 열 차폐막이 시편과 발열체를 둘러싸 전력 손실을 줄입니다. 탈부착이 가능한 로드 어셈블리 위에 시편 또는 부품을 놓습니다. 재질 간 화학적 반응(상호 호환성)이 우려되는 경우 로드 어셈블리는 핫존 재질로 제작됩니다.

상부 장입식(Top loading) 핫존 챔버는 원통형이며 이중벽 스테인리스강으로 제작됩니다. 챔버 전체는 진공 상태 유지 및 외관 개선을 위해 용접 및 연마 처리됩니다.

챔버에는 센서, 진공, 가스, 고온 영역 전력 공급 및 관찰창을 위한 다양한 포트가 제공됩니다.

공정 가스 시스템

이 용광로 시스템은 건조 또는 습식 수소, 분해 암모니아, 질소 또는 아르곤과 같은 가스의 부분 압력(대기압 이하) 환경뿐만 아니라 여러 가지 양압 가스 환경에서도 작동하도록 설계되었습니다. 최대 작동 압력은 5 PSIG입니다. 압력 릴리프 밸브와 -30/30inHg 복합 압력 게이지는 용광로 본체 상단 챔버에 설치되어 있습니다.

가연성 가스의 경우, NFPA(미국 연방 공기업 협회) 규정에 따라 가스 연소 및 폭발 배출구가 제공됩니다.

수동 유량 제어 대신 프로그래밍 가능한 가스 유량 제어를 위한 질량 유량 제어기(MFC)를 사용할 수 있습니다.

진공 시스템

이 시스템의 터보 고진공 펌핑 시스템은 용광로 내부를 5 x 10⁻⁷ Torr의 진공 상태까지 진공 배기할 수 있습니다. 펌핑 시스템은 용광로 내부의 산소를 신속하게 제거하여 가스 충전을 용이하게 하거나 고진공 분위기에서 소렬로를 운전할 수 있도록 합니다.

펌핑 시스템은 다음과 같이 구성됩니다.

• 저진공 및 터보 펌프 백업을 위한 배기 필터가 장착된 로터리 베인 펌프 : 5 × 10⁻² Torr
• 고진공용 터보 펌프(다른 펌프도 사용 가능) : 5 × 10⁻⁵ Torr

진공 시스템 작동 또는 공정 가스 운전 시 챔버 격리를 위해 전기 공압식 진공 밸브가 제공됩니다.

시스템 진공 또는 압력을 해제하거나 시스템 누출 점검을 위해 대기 개방용 안전 밸브가 제공됩니다.

펌핑 시스템의 작동 및 상태 모니터링을 위해 PC 인터페이스 화면이 제공됩니다.

진공 레벨을 모니터링하기 위해 진공 게이지와 이온화 게이지가 제공됩니다.

전원 공급

가열 소자에 전원을 공급하는 것은 SCR 제어 방식의 변압기 패키지로, 최대 2500°C까지 빠른 승온 속도를 제공합니다. 변압기에는 여러 개의 2차 전압 탭이 있어 핫존 노화(Aging)가 발생하더라도 성능 저하 없이 전압을 보정할 수 있습니다.

모든 소결로 제어 장치는 제어 인클로저에 장착되고, 회로 차단기, 접촉기, 계측기 및 배선은 전원 공급 인클로저에 장착됩니다. 고온 영역의 전력 및 온도는 HMI 제어 시스템으로 제어됩니다.

제어 계측

용광로 온도는 SCADA/HMI 제어 시스템을 통해 제어됩니다. 조작자 인터페이스는 직관적인 사용자 인터페이스를 갖춘 산업용 터치 패널 PC로 구성됩니다(다른 제어 시스템도 사용 가능). HMI는 진공 시스템, 가스 시스템, 온도 제어 시스템에 대한 개요 및 제어 기능을 제공하며, 경보, 추세 분석, 온도 레시피 관리, 구성 설정 및 보안 기능을 포함합니다. 데이터는 디스크에 기록 및 저장되며, 이를 표시, 분석 또는 보고에 사용할 수 있습니다.

저온에서는 C형 열전대를 사용하여 용광로 온도를 제어합니다. 고온계가 작동 범위 내에 들어오면 고온계가 제어를 인계합니다. 제어 시스템은 프로그래밍 가능한 온도에서 두 센서 간에 자동으로 전환됩니다.

급수 시스템

급수 시스템은 용광로 구성 요소를 적절히 냉각하여 외부 표면 온도가 45°C(120°F)를 초과하지 않도록 설계되었습니다. 시각적 표시 및 가열 소자 전원 연동을 위해 유량 스위치가 설치되어 있습니다. 소결로 핫존이 작동 중일 때 급수 흐름이 5초 이상 중단되면 발열체에 대한 전원이 자동 차단됩니다.

급수 매니폴드는 용광로의 여러 부분에 물을 공급하는 여러 회로로 구성되어 있습니다. 이러한 장치들은 각각 수동으로 조절하여 각 회로에 적절한 유량을 공급함으로써 열과 에너지 손실을 최소화할 수 있습니다.

선택 사양 :

1. 고진공 확산 펌핑 시스템 (High vacuum diffusion pumping system)- 대용량 공정용, 1차 펌프는 로터리 베인 펌프 사용(오일식)
2. 고진공 터보 펌핑 시스템 (High vacuum turbo pumping system ) – 초순수 환경용, 정밀공정용, 1차 펌프는 스크롤 펌프 사용(오일 프리 드라이식)
3. HMI 시스템 – 완전 자동화된 작동 및 데이터 수집을 위한 PC 친화적인 인터페이스를 갖춘 맞춤형 제어 시스템
4. 고온계(Pyrometer) 및 인입식 열전대(TC): 광학식 온도 측정을 위한 센서 구성
5. 분압 제어 (Partial Pressure Control) – 챔버 내부 압력을 프로그래밍 가능한 설정점으로 제어 : 스로틀 밸브로 펌핑 속도를, MFC(질량유량제어기)로 가스 유량을 제어하여 챔버 내 분압을 설정 범위로 정밀하게 유지 합니다. (사용 예 : 아르곤은 높은 비활성 안정성을, 질소는 우수한 열전달 특성과 경제성을 제공하며, 각 가스의 분압을 정밀 제어해 혼합 비율을 유지함으로써 가열 냉각 속도와 공정 품질을 동시에 최적화 합니다.)
6. 제어형 산화 공정: 공정 완료 및 냉각 후, 대기(공기)와의 반응 속도를 안전하게 제어
7. 가연성 가스 시스템 – 수소와 같은 환원 환경에서 부품 가열 기능 추가
8. 가스 습윤 시스템 – 공정 가스에 수분을 공급하여 노점(이슬점)을 일정하게 제어
9. 레토르트 (Retort) → Hot Zone 내부에 설치되는 가열용 챔버로, 초고온 히터와 가공 샘플을 분리하여 직접 가열이 아닌 복사열 방식으로 열을 전달 합니다. 이를 통해 샘플의 온도 균일성을 향상시키며, 시료에서 발생하는 부식성 부산물, 결합제(binder) 및 휘발성 물질이 Hot Zone으로 유입되는 것을 방지합니다.
10. 칠러 – 폐루프(Closed-loop) 방식의 효율적인 냉각 장치
11. O2 모니터 – 공급 가스 또는 챔버 환경의 산소 함량 측정용
12. 가스 정제기 – 공급 가스 내의 불순물을 제거하는 정제 장치
13. CE 인증 – CE 인증이 필요한 국제 국가 수출용
14. UPS – 정전 시 주요 구성 요소 작동 유지용
15. CVD 가스 시스템 – 고객 맞춤형 화학 기상 증착(CVD)용 가스 라인 구성