فرآیند تولید دیسک های فیلتر کوچک متخلخل با پودر فولاد ضد زنگ

دیسک های فیلتر کوچک متخلخل با پودر فولاد ضد زنگ، عناصر فیلتراسیون فلز متخلخل هستند که از طریق متالورژی پودر تولید می شوند. با استفاده از پودر فولاد ضد زنگ به عنوان ماده خام، این دیسک ها تحت الک، پرس قالب و پخت{1}در دمای بالا قرار می گیرند تا یک ساختار متخلخل سفت و سخت با ویژگی های منافذ قابل کنترل تشکیل دهند. آنها مقاومت عالی در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی، استحکام مکانیکی، و قابلیت بازسازی معکوس، با دقت فیلتراسیون از 0.5 تا 100 میکرومتر دارند. آنها به طور گسترده در پتروشیمی، داروسازی، مواد غذایی و آشامیدنی، الکترونیک و برنامه های حفاظت از محیط زیست استفاده می شوند.

جریان کار ساخت هسته را می توان به صورت زیر خلاصه کرد: الک پودر ← فشار دادن قالب ← زینترینگ با دمای بالا ← پردازش پست-. هر مرحله در زیر توضیح داده شده است.

پایه و اساس کنترل اندازه ذرات

الک اولین گام در ساخت دیسک های فیلتر فولاد ضد زنگ متخلخل است. هدف آن طبقه بندی پودر فلز خام در محدوده اندازه ذرات خاص با توجه به دقت فیلتراسیون هدف است.

پودر فولاد ضد زنگ معمولاً با اتمیزه کردن گاز یا آب تولید می شود که 304L و 316L رایج ترین گریدها هستند. مورفولوژی ذرات به طور کلی کروی یا نامنظم است. تجهیزات غربالگری ارتعاشی استاندارد با اندازه‌های مش مختلف برای جدا کردن پودر به بخش‌های متمایز استفاده می‌شود - به عنوان مثال، پودر درشت (96-150 میکرومتر) برای لایه پشتیبانی متخلخل، و پودر ریز.<25 μm) for the filtration control layer .

اهمیت حیاتی الک: دقت فیلتراسیون نهایی دیسک فیلتر با اندازه ذرات پودر همبستگی مثبت دارد - ذرات ریزتر منافذ کوچکتر و دقت فیلتراسیون بالاتری تولید می کنند، اما به قیمت کاهش نفوذپذیری. بنابراین، توزیع اندازه ذرات پودر باید با دقت هدف مطابقت داشته باشد (به عنوان مثال، 0.5 میکرومتر، 5 میکرومتر، 20 میکرومتر). برای دیسک های فیلتر نامتقارن (درجه بندی شده)، که در آن لایه پشتیبان و لایه فیلتراسیون از اندازه ذرات مختلف استفاده می کنند، الک پیش نیاز برای دستیابی به درجه بندی عملکردی است.

بینش حرفه ای: در برنامه های کاربردی{0}بالا، اغلب از طراحی "ذرات درجه بندی شده" برای متعادل کردن دقت فیلتراسیون و نفوذپذیری استفاده می شود - پودر درشت در لایه پشتیبان استحکام مکانیکی و سرعت جریان بالا را تضمین می کند، در حالی که پودر ریز در لایه بالایی حفظ دقیق ذرات را فراهم می کند.

شکل دادن و انتقال قدرت اولیه

پرس قالب فرآیندی است که در آن پودر فولاد ضد زنگ طبقه‌بندی شده در قالب‌های سفت و سخت تحت فشار تک محوری یا دو محوری فشرده می‌شود تا فشرده‌های سبز به شکل دلخواه (گرد، مربع یا پروفیل‌های سفارشی) ایجاد شود.

1. پر کردن قالب و لایه بندی
پودر طبقه بندی شده به طور یکنواخت در حفره های قالب کاربید فولادی یا سیمانی پر می شود. برای دیسک‌های درجه‌بندی شده چند لایه، ابتدا پودر درشت (لایه پشتیبانی) و سپس پودر ریز (لایه فیلتر) قرار می‌گیرد و هر لایه به وضوح مشخص می‌شود.

2. فرآیند تراکم
پرس های هیدرولیک فشار زیادی را برای مرتب کردن مجدد ذرات پودر اعمال می کنند و تغییر شکل پلاستیک را القا می کنند و در هم تنیدگی مکانیکی ایجاد می کنند که فشرده های سبز با استحکام کافی ایجاد می کند. فشارهای تراکم معمولی بسته به اندازه دیسک، اندازه ذرات پودر و تخلخل هدف از 50 تا 200 مگاپاسکال متغیر است.

نکات برجسته فرآیند:

فناوری گرادیان فشار: برای دیسک های نامتقارن (درجه بندی شده)، فشار تراکم برای هر لایه باید با کاهش اندازه ذرات پودر افزایش یابد - یعنی لایه پودر ریز با فشار بالاتری نسبت به لایه درشت فشرده می شود. این طرح به طور موثر از ترک خوردگی یا لایه لایه شدن ناشی از انقباض افتراقی در حین تف جوشی جلوگیری می کند.

استفاده از افزودنی: ممکن است مقادیر کمی از رزین یا روان کننده ها برای بهبود جریان پذیری پودر و استحکام سبز اضافه شود. این چسب ها در طی پخت بعدی کاملاً تبخیر می شوند.

3. تخریب
پس از تراکم، فشرده سبز از قالب خارج می شود و به مرحله بعدی می رود. از مزایای پرس قالب می توان به راندمان تولید دسته ای بالا، سازگاری ابعادی عالی و مسطح بودن سطح عالی اشاره کرد که آن را به ویژه برای دیسک های کوچک{{1} تا-متوسط- (Φ10-200 میلی متر) مناسب می کند.

مقایسه فرآیند: در مقایسه با پرس ایزواستاتیک سرد (CIP)، پرس قالب هزینه کمتر و زمان چرخه سریع‌تری را ارائه می‌کند، اما قطعات بزرگ یا بسیار نازک ممکن است از ناهمگنی چگالی رنج ببرند. CIP برای اجزای-بزرگ یا فوق العاده{3}}بسیار نازک که به چگالی بسیار یکنواخت نیاز دارند ترجیح داده می شود.
 

مرحله تعیین عملکرد{0}}

تف جوشی شامل قرار دادن فشرده های سبز قالب گیری شده در یک کوره با دمای{0}بالا تحت اتمسفرهای کنترل شده، حرارت دادن تا درست زیر نقطه ذوب فلز (معمولاً 1100-1300 درجه) است. این امر انتشار اتمی بین ذرات را قادر می‌سازد و «گردن‌های متالورژیکی» را تشکیل می‌دهد که استحکام مکانیکی نهایی و ساختار متخلخل مشخصه را ایجاد می‌کند.

1. اتمسفر تف جوشی
انتخاب جو به طور مستقیم بر کیفیت و عملکرد سطح تأثیر می گذارد:

تف جوشی در خلاء: معمولاً با سطوح خلاء بهتر از 9.0×10-3 Torr، سطوح تمیز، روشن و بدون اکسیداسیون- را تولید می‌کند - یک انتخاب معمول برای فیلترهای فولاد ضد زنگ با کیفیت بالا-.

تف جوشی هیدروژن یا گاز بی اثر: از اکسیداسیون جلوگیری می کند و برای مواد خاص یا کاربردهایی که نیاز به کنترل کربن زدایی دارند مناسب است.

2. مشخصات گرمایش
برای جلوگیری از ترک خوردن در حین گرم کردن - ناشی از تنش حرارتی یا تجزیه سریع مواد افزودنی باقیمانده - سرعت حرارت آهسته ضروری است. نرخ های شیب معمولی 3 تا 10 درجه در دقیقه، با دوره های نگهداری مناسب در محدوده دمایی خاص (مثلاً در طول فرسودگی بایندر) است.

3. خیساندن و خنک کردن
پس از رسیدن به دمای پخت هدف، قطعات به مدت 1-4 ساعت نگه داشته می شوند تا از پیوند انتشار کامل و تشکیل گردن پخت پایدار اطمینان حاصل شود. سپس کوره تا دمای اتاق خنک می شود و دیسک های فیلتر نهایی تولید می شود.

انقباض تف جوشی: در حین تف جوشی، فشرده های سبز دچار انقباض حجمی می شوند - انقباض شعاعی معمولاً از 0.8٪ تا 4.0٪ متغیر است در حالی که انقباض ضخامت از 1.7٪ تا 3.3٪ متغیر است. این باید در طول طراحی قالب جبران شود.

دیسک های زینتر شده را می توان بر اساس مشخصات مشتری، از جمله فرز CNC، حفاری، ضربه زدن، سیم EDM و غیره، برای ایجاد سوراخ های نصب، شیارهای آب بندی، فلنج ها یا سایر ویژگی ها برای یکپارچه سازی تجهیزات، ماشین کاری کرد. همچنین ممکن است برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و تمیزی سطح از غیرفعال کردن یا پولیش الکتریکی استفاده شود.

بررسی کیفیت استاندارد:

تست حباب حداکثر اندازه منافذ - نشان دهنده دقت فیلتراسیون است

ضریب نفوذپذیری - ظرفیت جریان را منعکس می کند

تخلخل - معمولاً از 30٪ تا 45٪ متغیر است

استحکام کششی حلقه - قابلیت اطمینان مکانیکی را تأیید می کند

تولید دیسک های فیلتر کوچک متخلخل با پودر فولاد ضد زنگ یک فرآیند مهندسی سیستماتیک است که متالورژی پودر، علم مواد و کنترل فرآیند دقیق را ادغام می کند. از غربال کردن و درجه بندی گرفته تا پرس قالب و پخت{1}در دمای بالا، هر مرحله به طور بحرانی دقت فیلتراسیون، استحکام مکانیکی و عمر مفید محصول نهایی را تعیین می کند. تسلط بر پارامترهای اصلی و منطق فرآیند در هر مرحله، کلید تولید دیسک‌های فیلتر زینتر شده با کیفیت بالا-است.

اکنون تماس بگیرید