محفظه اشباع سازی
طراحی این قطعه به منظور اشباع سازی مواد متخلخل یا قطعات زینتر شده توسط مذاب فلزی و رفع اثر خوردگی اتوکلاو توسط مذاب فلزی است.
در حالت کلی طراحی اتوکلاو اشباع سازی مذاب فلزی برای مقاومت در برابر خوردگی و گرما که بتواند فشار بالا را تحمل کند بسیار سخت خواهد بود.برای یک چنین طراحی لازم است تا مواد مناسبی را برای سازه انتخاب کنیم.برای نمونه انتخاب مواد فلزی و آلیاژ های فولاد بدلیل خوردگی توسط مذاب آنتیموان با محدودیت استفاده روبرو میشویم.با توجه به این محدودیت برای بوته مورد نظر گرافیت انتخاب شد که در واقع در برابر تمام فلزات و آلیاژ ها مقاوم به خوردگی است.در واقه با استفاده از گرافیت می توان دو مشکل را حل کرد یکی موضوع خوردگی و دیگری مقاومت حرارتی است با نگهداشتن مذاب فلزی درون بوته گرافیتی.همچنین مشکلی که در ارتباط با گرافیت ایجاد می شد(مقاومت فشاری بوته گرافیت) توسط یک ساختار نو به گونه ایکه درون این سازه دو محفظه شامل بوته گرافیتی(محفظه اشباع سازی) و محفظه دیگر شامل وسایل حرارتی بصورت مجزا از یکدیگر درون استوانه اتوکلاو قرار گرفتند همچنین فشار در داخل دو محفظه بصورت متعادل در آمد.
هدف دیگر از این اختراع تهیه اتوکلاوی است که دو محفظه بصورت جدا از هم در حین فرآیند اشباع سازی فشرده شوند(به فشار معینی رساندن) همچنین فشار های غالب درون محفظه اشباه سازی و یا محفظه حرارتی می توانند متعادل شوند در این صورت بوته گرافیتی می تواند تحت فشار های بالاتری قرار گیرد بدون اینکه از بین برود.
تصویر 1 نشان دهنده ی اتوکلاو است.تصویر 2 دو محفظه مجزا که قرار است فشرده شوند را به صورت ساده نشان میدهد.شکل 3 اولین مرحله از فرآیند اشباع سازی را نشان می دهد.شکل 4 مرحله دوم از فرآیند شبیه سازی را نشان می دهد.
لایه بیرونی دستگاه اشباع سازی (شماره 1 در شکل)همراستا با عایق حرارتی(شماره 2) در لایه داخلی قرار دارد تابتواندزمانیکه در دما و فشار بالا قرار میگیرد از دستگاه محافظت کند.انتخاب مواد برای عایق حرارتی می تواند از مواد کربنی،فایبر های کربنی،فایبر گرافیتیفایبر های سرامیک،آجر های دیر گداز حرارتی انتخاب شود.البته انتخاب دوده کربنی برای این قسمت مناسب نیست.
منبع حرارتی(شماره3) در لایه داخلی و با فاصله از عایق حرارتی قرار دارد. مخزن فلزی(شماره 4) بصورت همرکز در داخل منبع حرارتی قرار گرفته به گونه ایکه محفظه حرارتی(شماره6) از محفظه اشباع سازی(شماره5) را جدا می کند.بوته(شماره7) که از جنس گرافیت مقاوم به تراوش است بصورت هم مرکز در داخل این مخزن فلزی(شماره4) قرار دارد.مذاب فلزی(شماره8) در داخل بوته قرار گرفته است.
لایه بیرونی(شماره1) در محیط بیرونیش با محفظه سرد کننده(شماره9) احاطه شده است تا لایه را سرد کند و از این لایه زمانیکه محفظه های 6 و5 در حین اشباع سازی به دماهای بالا می روند،محافظت کند.
منابع گاز خنثی و پمپ خلا از طریق مجرای 10 به محفظه اشباع سازی و از طریق مجرای 11 به محفظه حرارتی متصل شده اند به طوریکه هر دو محفظه هم می توانند فشرده شوند و هم خلا شوند.یک وسیله بالابرنده(شماره13)دربالای دستگاه تعبیه شده است به طریقی که محور متصل به آن می تواند به داخل محفظه اشباع سازی امتداد پیدا کند.در انتهای پائینی این شافت(شماره14) یک قفس غوطه ور از گرافیت پیرولیتیک تعبیه شده است.برای کنترل دما چندین ترموکوپل بصورتیکه در شکل 1 نشان داده شده است قرار دارند.
