Процес производње малих филтерских дискова синтерованих у праху од нерђајућег челика

Мали филтер дискови синтеровани у праху од нерђајућег челика су порозни метални филтерски елементи произведени металургијом праха. Користећи прах од нерђајућег челика као сировину, ови дискови пролазе кроз просејавање, пресовање и високо{1}}синтеровање да би се формирала крута порозна структура са контролисаним карактеристикама пора. Показују одличну отпорност на високе-температуре, отпорност на корозију, механичку чврстоћу и регенерацију повратног прања, са прецизношћу филтрације у распону од 0,5 до 100 μм. Широко се користе у петрохемијским, фармацеутским, прехрамбеним и пићима, електроници и апликацијама за заштиту животне средине.

Основни ток производње може се сажети на следећи начин: Просијавање у праху → Прешање помоћу калупа → Високотемпературно синтеровање-Синтеровање → Пост-Обрада. Свака фаза је разрађена у наставку.

Основа контроле величине честица

Просијавање је први корак у производњи филтер дискова од синтерованог нерђајућег челика. Његова сврха је да класификује сирови метални прах у специфичне опсеге величине честица према циљаној прецизности филтрације.

Прашак од нерђајућег челика се обично производи атомизацијом гаса или воде, при чему су 304Л и 316Л најчешћи разреди. Морфологија честица је углавном сферна или неправилна. Стандардна вибрирајућа опрема за просејавање са различитим величинама ока користи се за одвајање праха у различите фракције – на пример, груби прах (96–150 μм) за порозни носећи слој и фини прах (<25 μm) for the filtration control layer .

Критични значај просејавања: Коначна тачност филтрације диска филтера је у позитивној корелацији са величином честица праха – ситније честице производе мање поре и већу тачност филтрације, али по цену смањене пропустљивости. Према томе, дистрибуција величине честица праха мора бити усклађена са тачношћу циља (нпр. 0,5 μм, 5 μм, 20 μм). За асиметричне (градње) филтерске дискове, где носећи слој и слој за филтрирање користе различите величине честица, просејавање је предуслов за постизање функционалне градације.

Професионални увид: У врхунским{0}} апликацијама, дизајн „градираних честица“ се често користи за балансирање тачности филтрације и пропустљивости – груби прах у потпорном слоју обезбеђује механичку чврстоћу и високу брзину протока, док фини прах у горњем слоју обезбеђује прецизно задржавање честица.

Обликовање и преношење почетне снаге

Прешање у калупу је процес у коме се класификовани прах од нерђајућег челика сабија у чврсте калупе под једноосним или биаксијалним притиском како би се формирали зелени компакти жељеног облика (округли, квадратни или прилагођени профили).

1. Пуњење калупа и наношење слојева
Класификовани прах се равномерно пуни у шупљине од челика или цементног карбида. За више-слојне класификоване дискове, груби прах се ставља прво (носећи слој), а затим фини прах (филтрациони слој), при чему сваки слој остаје јасно дефинисан.

2. Процес збијања
Хидрауличне пресе примењују високи притисак да преуреде честице праха и изазову пластичну деформацију, стварајући механичко спајање које даје зелене компакте довољне чврстоће. Типични притисци сабијања се крећу од 50 до 200 МПа, у зависности од величине диска, величине честица праха и циљне порозности.

Нагласци процеса:

Технологија градијента притиска: За асиметричне (градње) дискове, притисак сабијања за сваки слој би требало да се повећава како се величина честица праха смањује – тј. фини слој праха се притиска под већим притиском од грубог слоја. Овај дизајн ефикасно спречава пуцање или раслојавање узроковано диференцијалним скупљањем током синтеровања.

Употреба адитива: Мале количине смоле или мазива могу се додати да би се побољшала течност праха и зелена чврстоћа; ова везива се потпуно испаре током накнадног синтеровања.

3. Демолдинг
Након збијања, зелени компакт се избацује из калупа и прелази на следећу фазу. Предности пресовања помоћу калупа су висока ефикасност серијске производње, одлична конзистенција димензија и супериорна равност површине, што га чини посебно погодним за мале дискове-до-средње- (Φ10–200 мм).

Поређење процеса: У поређењу са хладним изостатичким пресовањем (ЦИП), калупно пресовање нуди нижу цену и краће време циклуса, али велики или ултра{0}}танки делови могу да пате од нехомогености густине. ЦИП је пожељан за изузетно-велике или ултра-компоненте које захтевају изузетно уједначену густину.
 

Корак за дефинисање критичног учинка{0}

Синтеровање подразумева стављање извађених зелених компактних материјала у пећ на високој{0}}ви температури у контролисаној атмосфери, загревањем до тачно испод тачке топљења метала (обично 1100–1300 степени). Ово омогућава атомску дифузију између честица, формирајући металуршке "грлове за синтеровање" који дају коначну механичку чврстоћу и карактеристичну порозну структуру.

1. Атмосфера синтеровања
Избор атмосфере директно утиче на квалитет површине и перформансе:

Вакуумско синтеровање: Обично са нивоима вакуума бољим од 9,0×10⁻³ Торр, чиме се добијају чисте, светле површине без оксидације-без оксидације – уобичајен избор за високо{3}}квалитетне филтере од нерђајућег челика.

Синтеровање водоника или инертног гаса: Спречава оксидацију и погодно је за специфичне материјале или апликације које захтевају контролу декарбонизације.

2. Профил грејања
Да би се спречило пуцање током загревања – узроковано термичким стресом или брзим разлагањем заосталих адитива – неопходна је спора брзина загревања. Типичне брзине су 3–10 степени/мин, са одговарајућим периодима задржавања на одређеним температурним опсегима (нпр. током сагоревања везива).

3. Натапање и хлађење
Када се постигне циљна температура синтеровања, делови се држе 1-4 сата да би се обезбедило потпуно дифузионо везивање и стабилно формирање врата за синтеровање. Пећ се затим охлади на собну температуру, дајући готове филтерске дискове.

Скупљање при синтеровању: Током синтеровања, зелени компакти подлежу волуметријском скупљању – радијално скупљање се обично креће од 0,8% до 4,0%, док се дебљинско скупљање креће од 1,7% до 3,3%. Ово се мора надокнадити током пројектовања матрице.

Синтеровани дискови се могу даље машински обрађивати према спецификацијама купца, укључујући ЦНЦ глодање, бушење, урезивање, ЕДМ, итд., да би се произвеле рупе за монтажу, жлебови за заптивање, прирубнице или друге карактеристике за интеграцију опреме. Пасивација или електрополирање се такође могу применити да би се побољшала отпорност на корозију и чистоћа површине.

Стандардне провере квалитета:

Максимална величина пора теста мехурића – указује на тачност филтрације

Коефицијент пропусности – одражава капацитет протока

Порозност - обично се креће од 30%-45%

Затезна чврстоћа прстена – потврђује механичку поузданост

Производња малих филтер дискова синтерованих у праху од нерђајућег челика је систематски инжењерски процес који интегрише металургију праха, науку о материјалима и прецизну контролу процеса. Од просејавања и класирања до пресовања и синтеровања на високим{1}}температурама, сваки корак кључно одређује тачност филтрације финалног производа, механичку чврстоћу и век трајања. Савладавање основних параметара и логике процеса у свакој фази је кључ за производњу -квалитетних синтерованих филтер дискова.

Контактирајте сада