schupp PTCR Handbuch Seite 8

PTCR
Funktion & Anwendung
In diesem Handbuch möchten wir Ihnen nützliche Tipps und
Anwendungshinweise für die Nutzung der Prozess-Temperatur-
Kontrollringe PTCR geben.
Inhalt
1. Was ist ein PTCR? ..............................................................................Seite 1
2. Wie funktioniert der PTCR?.............................................................Seite 1
3. Welche Ringtypen gibt es? ..............................................................Seite 1
4. Wofür werden PTCR verwendet? .................................................Seite 2
5. Handhabung der PTCR....................................................................Seite 2
5.1 Vorgehensweise......................................................................Seite 2
5.2 Erste Anwendung...................................................................Seite 3
5.3 Referenztemperaturtabelle.................................................Seite 3
5.4 PTCR Mikrometer...................................................................Seite 3
5.5 Interpretation der Messergebnisse....................................Seite 3
5.6 Einfluss der Atmosphäre.......................................................Seite 3
5.7 Vorbrennen der PTCR ..........................................................Seite 4
6. FAQ........................................................................................................Seite 4
1. Was ist ein PTCR?
Ein PTCR ist ein keramisches Werkzeug, das die Aufzeichnung von
Prozesswärme erlaubt. Dank
Verwendung hochwertiger Werkstoffe kann der PTCR den
tatsächlichen Wärmeeintrag an der Stelle, an der er im Ofen platziert
wird, erfassen. Die Verwendung von PTCR ermöglicht sowohl die
Bestimmung des Temperaturfeldes eines Ofens, als auch eine
Gewährleistung eines
Qualitätsstandards.
Erfasst man die Ofentemperatur über ein lokal angebrachtes
Thermoelement, so hat man weder Gewissheit über die Homogenität
des Temperaturfeldes, noch über die Reproduzierbarkeit einzelner
Ofengänge. Thermoelemente erfassen die Temperatur an einer
einzigen Position und geben keine Auskunft über die Temperatur an
der Position des Werkstücks, die letztendlich entscheidend ist. Diese
wird maßgeblich durch die eingetragene Wärmeenergie beeinflusst
und kann nicht durch ein Thermoelement erfasst werden. Zudem
wird der Wärmeeintrag bei gleicher nomineller Ofentemperatur für
verschiedene Bestückungen bzw. unterschiedliche Ofenfahrten
abweichen.
Um die im vorherigen Absatz aufgezählten Randbedingungen bei der
Messung der Temperatur, bzw. des Wärmeeintrags berücksichtigen
zu können, wurde der PTCR entwickelt.
Rev. 7_26.01.2018
ausgefeilter Technik und
nachhaltigen und gesicherten
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Ein PTCR zeichnet den Wärmeeintrag an der entsprechenden
Stelle auf, unabhängig ob dieser durch Wärmeleitung, -strahlung
oder -konvektion eingebracht wird. Dabei werden Einflüsse
verschiedener Phänomene berücksichtigt, die in einem Ofen
auftreten und anhand von Thermoelementen nicht ausreichend
erfasst werden können, wie z. B. Wärmesenken, Temperatur-
gradienten, Gasströme, Wärmeübergangskoeffizienten, Haltezeiten,
Ofeneinstellungen, etc. Bedingt durch die Aufzeichnung der real
eingetragenen Wärme kann anhand von PTCR eine größtmögliche
Reproduzierbarkeit von Thermoprozessen gewährleistet werden und
somit ein entsprechender Qualitätsstandard.
2. Wie funktioniert der PTCR?
Der PTCR ist ein keramischer Ring, der proportional zum
Wärmeeintrag schrumpft. Der Grad der Schrumpfung ist abhängig
vom Verlauf der Ofentemperatur, den Wärmeleitungsbedingungen
und der Verweildauer im Ofen.
Die Schrumpfung
Ringtemperatur (RT)
Temperaturreferenzwert an und entspricht der in den Ring und somit
in das Bauteil eingetragenen Wärme. Die so bestimmte RT ist eine
der
nominelle Temperatur für den gesamten Wärmeprozess und kann
weder mit einer absoluten Temperatur in Celsius, Fahrenheit oder
Kelvin, noch mit der eingestellten Ofentemperatur korreliert werden.
Die Haltezeit bei
berücksichtigt werden. Verweilt der PTCR bei einer konstanten
Temperatur, so wird dieser kontinuierlich schrumpfen und die
Referenztemperatur mit der Haltezeit ansteigen. Übliche Haltezeiten
liegen je nach Ringtyp und Anwendung bei 0,5 bis 10 Stunden. Die
maximale Haltezeit für PTCR ZTH liegt bei 120 Minuten. Werden
PTCR darüber hinaus verwendet, können fehlerhafte Ergebnissen
auftreten, da die Kapazität des Rings erschöpft ist.
3. Welche Ringtypen gibt es?
Insgesamt stehen Ihnen sieben verschiedene Ringtypen für den
Temperaturbereich von 560°C bis 1750°C zur Verfügung.
Ringtyp*
ZTH
UTH
ETH
LTH
STH
MTH
HTH
*Alle Ringtypen sind alternativ auch in der dünneren L-Variante verfügbar - z.B. ETL 3,5mm
statt 7mm hoch.
Die maximale Temperatur Ihres Brenn-/Sinterprozesses sollte
ungefähr in der Mitte des Temperaturbereiches liegen, welchen der
Ringtyp abdeckt. Im mittleren Temperaturbereich reagieren die Ringe
deutlich sensibler als im äußeren Temperaturbereich. Liegt die
maximale Prozesstemperatur im Grenzbereich zweier Ringtypen, fällt
die Auswahl unter Berücksichtigung der Prozessbedingungen wie
z.B. der Haltezeit und Atmosphäre, da beide Faktoren die Schwindung
M.E. SCHUPP Industriekeramik GmbH & Co. KG
Neuhausstraße 4-10, 52078 Aachen/Germany
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kann anhand von Tabellen
korreliert werden. Die RT
maximaler Temperatur muss
Temperaturbereich (von - bis)
560°C - 660°C
660°C - 900°C
850°C - 1100°C
970°C - 1250°C
1130°C - 1400°C
1340°C - 1520°C
1450°C - 1750°C
Fax: +49 (0) 241 -93677-15
mit einer
gibt einen
ebenfalls