ในบทความก่อนหน้านี้ TOPTITECH ได้เปิดตัวสองขั้นตอนแรกของการผลิตองค์ประกอบตัวกรองซินเทอร์ผงสแตนเลส: การเตรียมวัตถุดิบและการขึ้นรูป
ในบทความนี้ เราจะสำรวจสามขั้นตอนสุดท้ายของการเผาผงสเตนเลสสตีลต่อไป:
ขั้นที่ 3: การเผาผนึก - การเปลี่ยนแปลงและการเกิดใหม่ของโครงสร้างจุลภาค
การเผาผนึกเป็นขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้ตัวกรองมีคุณสมบัติขั้นสุดท้าย ตัวสีเขียวถูกวางไว้ในเตาเผาซินเทอร์นิ่งแบบสุญญากาศหรือบรรยากาศการป้องกัน (เช่น ไฮโดรเจน) ที่มีการควบคุมอย่างแม่นยำ
โซนอุณหภูมิต่ำ- (300-600 องศา ): สารยึดเกาะ (หากเพิ่ม) จะระเหยหรือสลายตัว
ปานกลาง-โซนอุณหภูมิ (γ600-1000 องศา ): ออกไซด์บนพื้นผิวอนุภาคผงจะลดลง และกิจกรรมของอะตอมเริ่มเพิ่มขึ้น
โซนการเผาผนึกอุณหภูมิสูง- (ประมาณ 1100-1350 องศา ): ในระยะวิกฤตนี้ การแพร่กระจายของอะตอมที่จุดสัมผัสระหว่างอนุภาคผงจะก่อให้เกิด "คอของการเผาผนึก" การเชื่อมต่อระหว่างอนุภาคจะเปลี่ยนจากการสัมผัสทางกายภาพครั้งแรกไปสู่พันธะทางโลหะวิทยา ระยะห่างระหว่างศูนย์กลางอนุภาคจะลดลง แต่การหดตัวของปริมาตรโดยรวมจะถูกควบคุม
| ขั้นตอนกระบวนการ | ช่วงอุณหภูมิ | เหตุการณ์สำคัญ | แนวโน้มความพรุน | เทรนด์ความแข็งแกร่ง | การพัฒนาโครงสร้างรูขุมขน |
| ตัวสีเขียว | อุณหภูมิห้อง | หลังจากการขึ้นรูป CIP | สูง (~60%) | ต่ำมาก | แป้งอัดแข็งรูขุมขนเริ่มต้น |
| การแยกส่วน | ~300 - 600 องศา | การกำจัดสารยึดเกาะ | ลดลงเล็กน้อย | ยังคงเปราะบาง | เปิดรูขุมขนเพื่อทำการเผาผนึก |
| การเผาผนึก (การเจริญเติบโตของคอ) | ~600 - 1100 องศา | การแพร่กระจายของอะตอมเริ่มต้นขึ้น | ลดลงเรื่อยๆ | เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว | คอเผาผนึกเกิดขึ้นระหว่างอนุภาค |
| การเผาผนึก (การทำให้หนาแน่น) | ~1100 - 1350 องศา | การทำให้หนาแน่นครั้งสุดท้าย | คงตัว (~30-50%) | เข้าใกล้สูงสุด | เครือข่าย 3 มิติที่เสถียรและเชื่อมต่อระหว่างกันเกิดขึ้น |
| ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย | ระบายความร้อนไปที่ RT | โครงสร้างจุลภาคถูกล็อคเข้า | ควบคุมได้สูง | สูง | บรรลุเป้าหมายความพรุนและความแข็งแรง |
ขั้นตอนที่ 4: การรับรู้ประสิทธิภาพ - คำอธิบายโครงสร้างจุลภาคของความพรุนสูงและความสามารถในการกักเก็บสิ่งสกปรกสูง
หลังจากกระบวนการเผาผนึกที่มีการควบคุมอย่างแม่นยำ โครงสร้างจุลภาคขององค์ประกอบตัวกรองจะแสดงสถานะในอุดมคติ:
แหล่งที่มาของความพรุนสูง: อนุภาคผงโลหะจำนวนนับไม่ถ้วนเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาด้วย "คอเผา" โครงข่ายช่องว่างสามมิติที่ซับซ้อนและเชื่อมโยงถึงกัน-ของช่องว่างที่เหลืออยู่ระหว่างอนุภาคทำให้เกิดความพรุนสูงและมีประสิทธิภาพ (โดยทั่วไปคือ 30%-50%) รูขุมขนเหล่านี้เป็นช่องทางสำหรับการไหลของของไหล
ความลับของความสามารถในการกักเก็บสิ่งสกปรกสูง: ความสามารถในการกักเก็บสิ่งสกปรกสูงไม่เพียงแต่หมายถึงปริมาณรูพรุนรวมขนาดใหญ่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงกลไกการกรองเชิงลึกอีกด้วย สารปนเปื้อนไม่ได้ถูกปิดกั้นอยู่เพียงบนพื้นผิวเรียบเท่านั้น แต่จะกลับเข้าไปในช่องรูพรุนที่คดเคี้ยวและคดเคี้ยวภายในองค์ประกอบตัวกรอง พวกมันถูกจับที่ระดับความลึกต่างๆ ภายในเครือข่าย 3D ผ่านกลไกหลายอย่าง เช่น การสกัดกั้นโดยตรง การกระแทกแรงเฉื่อย และการดูดซับแบบกระจาย โรงจอดรถนี้คล้ายกับโรงจอดรถหลาย-ชั้น ซึ่งสามารถจุยานพาหนะได้มากกว่ามากในพื้นที่เดียวกันเมื่อเทียบกับลานจอดรถทั่วไป
การกรองพื้นผิว (เช่น ตะแกรงตาข่าย): สารปนเปื้อนสะสมบนพื้นผิวทำให้เกิดการอุดตันอย่างรวดเร็ว
การกรองเชิงลึก (ตัวกรองซินเทอร์): สารปนเปื้อนจะอยู่ภายในปริมาตรภายใน ช่วยเพิ่มความสามารถในการกักเก็บสิ่งสกปรกของตัวกรองได้อย่างมาก และยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก
บทสรุป
ความพรุนสูงและความสามารถในการกักเก็บสิ่งสกปรกสูงขององค์ประกอบกรองผงโลหะสแตนเลสเผาเป็นผลโดยตรงของกระบวนการที่เข้มงวดซึ่งครอบคลุมถึงการเลือกผง สูตรที่แม่นยำ การขึ้นรูปสม่ำเสมอ และการเผาผนึกที่มีการควบคุม แต่ละขั้นตอนได้รับการออกแบบอย่างพิถีพิถันเพื่อสร้างเครือข่ายสามมิติขนาดจิ๋ว-ที่มีทั้งความแข็งแกร่งและสามารถซึมผ่านได้ด้วยความจุสูง การทำความเข้าใจการเดินทางครั้งนี้ "จากผงสู่ตัวกรอง" ไม่เพียงแต่ช่วยให้เราชื่นชมความซับซ้อนของผลิตภัณฑ์ทางวิศวกรรมนี้ได้ดีขึ้นเท่านั้น แต่ยังเป็นรากฐานทางเทคนิคที่มั่นคงสำหรับการเลือกองค์ประกอบตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดตามเงื่อนไขการใช้งานเฉพาะ (เช่น ความแม่นยำในการกรอง ข้อกำหนดการลดแรงดัน และการทนต่อสารเคมี) ในการใช้งานจริง
