喷射成形Si/Al合金熔体转移及漏包液位控制系统研究
发布时间：2021-04-09 06:53
Si/Al合金是功率微波器件、功率激光器件以及功率集成电路模块封装的主要电子封装材料之一,喷射成形是制备Si/Al合金材料的最理想工艺。工艺稳定性是喷射成形生产的重要保证。本文以喷射成形关键工艺参数—漏包液位为对象,对Si/Al合金喷射成形熔体转移及漏包液位控制技术进行了深入研究,对实现Si/Al合金工业化生产具有一定的理论意义和较高的应用价值。论文在对喷射成形Si/Al合金研究应用现状、液位控制技术研究应用现状综合分析的基础上,针对合作单位喷射设备存在的问题,根据制备工艺流程,研究喷射沉积过程漏包液位的控制方法,提出了熔体转移及漏包液位控制方案。设计了激光测距仪和浮标装置相结合的高温熔体液位检测系统,以塞棒水口结构作为底注炉出水方式,设计了基于伺服驱动的塞棒控制执行机构。论文对塞棒/水口形状进行了优化设计。针对四种塞棒/水口结构方案,建立了开口面积与塞棒高度数学模型,采用Matlab研究了形状参数对开口面积的影响规律,获得了优化的塞棒/水口结构和形状参数。同时研究了塞棒执行机构的变形对伺服控制的影响并给出了相应的解决方案。论文对漏包液位PID控制系统进行了建模和仿真,采用遗传算法对P...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
0Si/Al喷射成形锭坯及其电子封装产品
射线从里面发出中发出，穿透介质层，被探测器接受，这个过程中部分射线由于摩擦和碰撞的原因，被吸收而损失掉。通过探测器所发出和接收到的射线强度关系得到结晶器钢水液位高度，如图1.3所示。图 1.3 钢水液位的高度同位素测量法探测器在放射源和被测介质固定时，将接收到的射线强度信号转化为电脉冲信号（4-20mA），通过对电信号的放大、整形、计数后以液位值的形式显示在显示仪上。这种测量方法介质温度、压力等对放射源的辐射无影响，精度较高，动态响应灵敏，性能可靠稳定，且由于检测元件放射源与被测介质非直接接触，维护安装较为方便，仪器不易损坏，使用寿命长。但同时由于存在辐射源隐患，需要通过严格的审核和使用资质，且这种方法主要应用于大型钢厂的钢水液位的检测.唐耀庚利用同位素检测的方法对钢水液位高度进行检测[33]。（2）涡流法涡流法是在钢水液面上方安装的一种高频激励线圈，这种线圈会不断产生的高频磁场，钢水液面受到高频磁场的影响，会感生出电涡流和磁场，但是感生出来的磁场与原先的高频磁场方向相反
来保证浇注过程中铝液温度恒定不变。中频感应底注炉容量为500Kg，额定功能250KW，最高耐温1600℃，升温速率为5℃/min。熔体转移及漏包液位控制系统的整体布局如图2.1所示，主要由中频炉，底注炉和漏包组成。中频炉的作用主要是是利用电磁感应原理加热熔化Si/Al合金。底注炉作为中间包，主要作用有：（1）感应加热升温快，通过调整功率对金属溶液进行保温；（2）金属溶液氧化杂质一般会浮在表面，底注炉能很好的过滤掉杂质；（3）利用底注炉的流量控制特点，可以对漏包中液位高度进行控制。漏包的主要作用是为液位检测以及后续的雾化沉积提高较好的容器。图 2.1 熔体转移及液位控制结构熔体转移基本工艺流程如下：（1）Si/Al合金熔炼：用原有中频炉将铝和硅按比例熔炼并加热到1500℃，并对熔体进行精炼（除渣、除气）。（2）熔体转移：将中频炉中的金属液倾倒至中频底注炉中，并加热保温在1400℃
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用触摸屏与PLC主站功能组态小型自动化系统[J]. 李新星,罗亚斌,陈华桥,裴文杰. 变频器世界. 2016(12)
[2]激光测距传感器在液位测量系统中的应用[J]. 常凤筠,崔旭东. 应用激光. 2013(01)
[3]Si-Al合金电子封装材料性能及显微组织研究[J]. 赵为上. 上海有色金属. 2012(02)
[4]基于PLC的铣床控制系统的技术改造研究[J]. 邵文冕. 工业仪表与自动化装置. 2012(03)
[5]MATLAB/SIMULINK在系统仿真中若干技术的应用研究[J]. 荆琴. 西安文理学院学报(自然科学版). 2012(01)
[6]基于PLC的新型变频恒压供水系统设计[J]. 胡盘峰,陈慧敏. 机械工程与自动化. 2011(02)
[7]基于S7-300的瓦楞纸温控系统设计[J]. 叶建美,谢子青. 包装工程. 2010(11)
[8]喷射沉积70%Si-Al合金电子封装材料的组织与性能[J]. 李超,彭超群,余琨,王日初,杨军,刘溶. 中国有色金属学报. 2009(02)
[9]连铸结晶器钢水液面控制系统[J]. 沈志浩. 江苏冶金. 2007(05)
[10]基于模糊自适应PID的铸轧机结晶器液位控制系统[J]. 曹光明,吴迪,张殿华. 控制与决策. 2007(04)
硕士论文
[1]基于欧姆龙PLC和组态软件WINCC的浸渍生产线监控系统[D]. 彭成吉.青岛大学 2015
[2]连铸机结晶器液位控制系统的设计与开发[D]. 付岩岩.东北大学 2012
[3]喷射沉积管坯控制系统及其液位控制研究[D]. 孙仁乔.南京航空航天大学 2007
[4]连铸机结晶器液位控制系统的设计[D]. 柳林林.南昌大学 2006
[5]喷射沉积制备大规格管坯中的控制技术研究[D]. 邢宝.南京航空航天大学 2006
[6]一种PID参数模糊自整定控制器在结晶器液位控制中的应用研究[D]. 赵万峰.武汉科技大学 2003
本文编号：3127143
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
0Si/Al喷射成形锭坯及其电子封装产品
射线从里面发出中发出，穿透介质层，被探测器接受，这个过程中部分射线由于摩擦和碰撞的原因，被吸收而损失掉。通过探测器所发出和接收到的射线强度关系得到结晶器钢水液位高度，如图1.3所示。图 1.3 钢水液位的高度同位素测量法探测器在放射源和被测介质固定时，将接收到的射线强度信号转化为电脉冲信号（4-20mA），通过对电信号的放大、整形、计数后以液位值的形式显示在显示仪上。这种测量方法介质温度、压力等对放射源的辐射无影响，精度较高，动态响应灵敏，性能可靠稳定，且由于检测元件放射源与被测介质非直接接触，维护安装较为方便，仪器不易损坏，使用寿命长。但同时由于存在辐射源隐患，需要通过严格的审核和使用资质，且这种方法主要应用于大型钢厂的钢水液位的检测.唐耀庚利用同位素检测的方法对钢水液位高度进行检测[33]。（2）涡流法涡流法是在钢水液面上方安装的一种高频激励线圈，这种线圈会不断产生的高频磁场，钢水液面受到高频磁场的影响，会感生出电涡流和磁场，但是感生出来的磁场与原先的高频磁场方向相反
来保证浇注过程中铝液温度恒定不变。中频感应底注炉容量为500Kg，额定功能250KW，最高耐温1600℃，升温速率为5℃/min。熔体转移及漏包液位控制系统的整体布局如图2.1所示，主要由中频炉，底注炉和漏包组成。中频炉的作用主要是是利用电磁感应原理加热熔化Si/Al合金。底注炉作为中间包，主要作用有：（1）感应加热升温快，通过调整功率对金属溶液进行保温；（2）金属溶液氧化杂质一般会浮在表面，底注炉能很好的过滤掉杂质；（3）利用底注炉的流量控制特点，可以对漏包中液位高度进行控制。漏包的主要作用是为液位检测以及后续的雾化沉积提高较好的容器。图 2.1 熔体转移及液位控制结构熔体转移基本工艺流程如下：（1）Si/Al合金熔炼：用原有中频炉将铝和硅按比例熔炼并加热到1500℃，并对熔体进行精炼（除渣、除气）。（2）熔体转移：将中频炉中的金属液倾倒至中频底注炉中，并加热保温在1400℃
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用触摸屏与PLC主站功能组态小型自动化系统[J]. 李新星,罗亚斌,陈华桥,裴文杰. 变频器世界. 2016(12)
[2]激光测距传感器在液位测量系统中的应用[J]. 常凤筠,崔旭东. 应用激光. 2013(01)
[3]Si-Al合金电子封装材料性能及显微组织研究[J]. 赵为上. 上海有色金属. 2012(02)
[4]基于PLC的铣床控制系统的技术改造研究[J]. 邵文冕. 工业仪表与自动化装置. 2012(03)
[5]MATLAB/SIMULINK在系统仿真中若干技术的应用研究[J]. 荆琴. 西安文理学院学报(自然科学版). 2012(01)
[6]基于PLC的新型变频恒压供水系统设计[J]. 胡盘峰,陈慧敏. 机械工程与自动化. 2011(02)
[7]基于S7-300的瓦楞纸温控系统设计[J]. 叶建美,谢子青. 包装工程. 2010(11)
[8]喷射沉积70%Si-Al合金电子封装材料的组织与性能[J]. 李超,彭超群,余琨,王日初,杨军,刘溶. 中国有色金属学报. 2009(02)
[9]连铸结晶器钢水液面控制系统[J]. 沈志浩. 江苏冶金. 2007(05)
[10]基于模糊自适应PID的铸轧机结晶器液位控制系统[J]. 曹光明,吴迪,张殿华. 控制与决策. 2007(04)
硕士论文
[1]基于欧姆龙PLC和组态软件WINCC的浸渍生产线监控系统[D]. 彭成吉.青岛大学 2015
[2]连铸机结晶器液位控制系统的设计与开发[D]. 付岩岩.东北大学 2012
[3]喷射沉积管坯控制系统及其液位控制研究[D]. 孙仁乔.南京航空航天大学 2007
[4]连铸机结晶器液位控制系统的设计[D]. 柳林林.南昌大学 2006
[5]喷射沉积制备大规格管坯中的控制技术研究[D]. 邢宝.南京航空航天大学 2006
[6]一种PID参数模糊自整定控制器在结晶器液位控制中的应用研究[D]. 赵万峰.武汉科技大学 2003
本文编号：3127143
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