กระบวนการผลิตแผ่นกรองขนาดเล็กเผาผงสแตนเลส

แผ่นกรองขนาดเล็กที่เผาผงสแตนเลสเป็นองค์ประกอบการกรองโลหะที่มีรูพรุนที่ผลิตผ่านผงโลหะวิทยา โดยใช้ผงเหล็กกล้าไร้สนิมเป็นวัตถุดิบ แผ่นเหล่านี้ผ่านการกรอง การอัดแม่พิมพ์ และการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง-เพื่อสร้างโครงสร้างที่มีรูพรุนที่แข็งแรงและมีลักษณะรูพรุนที่ควบคุมได้ มีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง- ดีเยี่ยม ทนทานต่อการกัดกร่อน ความแข็งแรงทางกล และความสามารถในการสร้างใหม่ย้อนกลับ โดยมีความแม่นยำในการกรองตั้งแต่ 0.5 ถึง 100 μm มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ยา อาหารและเครื่องดื่ม อิเล็กทรอนิกส์ และการปกป้องสิ่งแวดล้อม

ขั้นตอนการผลิตหลักสามารถสรุปได้ดังนี้: การกรองผง → การอัดแม่พิมพ์ → การเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง- → กระบวนการหลัง- แต่ละขั้นตอนมีรายละเอียดด้านล่าง

รากฐานของการควบคุมขนาดอนุภาค

การกรองเป็นขั้นตอนแรกในการผลิตแผ่นกรองสแตนเลสเผาผนึก จุดประสงค์คือเพื่อจำแนกผงโลหะดิบเป็นช่วงขนาดอนุภาคเฉพาะตามความแม่นยำในการกรองเป้าหมาย

โดยทั่วไปผงเหล็กสเตนเลสจะผลิตโดยการทำให้เป็นละอองของแก๊สหรือน้ำ โดยเกรด 304L และ 316L เป็นเกรดที่พบมากที่สุด สัณฐานวิทยาของอนุภาคโดยทั่วไปมีลักษณะเป็นทรงกลมหรือไม่สม่ำเสมอ อุปกรณ์คัดกรองแบบสั่นมาตรฐานที่มีขนาดตาข่ายต่างกันใช้เพื่อแยกผงออกเป็นเศษส่วนที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ผงหยาบ (96–150 μm) สำหรับชั้นรองรับที่มีรูพรุน และผงละเอียด (<25 μm) for the filtration control layer .

ความสำคัญที่สำคัญของการกรอง: ความแม่นยำในการกรองขั้นสุดท้ายของแผ่นกรองมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับขนาดอนุภาคของผง โดยอนุภาคที่ละเอียดกว่าจะสร้างรูขุมขนที่เล็กลงและมีความแม่นยำในการกรองที่สูงขึ้น แต่มีต้นทุนการซึมผ่านที่ลดลง ดังนั้น การกระจายขนาดอนุภาคของผงจะต้องสอดคล้องกับความแม่นยำของเป้าหมาย (เช่น 0.5 μm, 5 μm, 20 μm) สำหรับแผ่นกรองแบบอสมมาตร (แบบไล่ระดับ) ซึ่งชั้นรองรับและชั้นการกรองใช้ขนาดอนุภาคต่างกัน การกรองถือเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นเพื่อให้บรรลุการไล่ระดับตามหน้าที่

ข้อมูลเชิงลึกจากผู้เชี่ยวชาญ: ในการใช้งานระดับสูง- การออกแบบ "อนุภาคแบบแบ่งระดับ" มักใช้เพื่อสร้างสมดุลระหว่างความแม่นยำในการกรองและความสามารถในการซึมผ่าน ผงหยาบในชั้นรองรับช่วยให้มั่นใจในความแข็งแรงเชิงกลและอัตราการไหลสูง ในขณะที่ผงละเอียดในชั้นบนสุดให้การกักเก็บอนุภาคที่แม่นยำ

การสร้างและการให้ความแข็งแกร่งเริ่มต้น

การอัดแม่พิมพ์เป็นกระบวนการที่ผงเหล็กสเตนเลสประเภทต่างๆ จะถูกบดอัดในแม่พิมพ์แข็งภายใต้แรงดันแกนเดียวหรือสองแกน เพื่อสร้างเม็ดอัดสีเขียวในรูปร่างที่ต้องการ (โปรไฟล์กลม สี่เหลี่ยม หรือแบบกำหนดเอง)

1. การเติมและการแบ่งชั้นแบบตายตัว
ผงจำแนกประเภทจะถูกเติมลงในโพรงแม่พิมพ์เหล็กหรือซีเมนต์คาร์ไบด์อย่างสม่ำเสมอ สำหรับแผ่นดิสก์ที่มีหลายชั้น- ให้ใส่ผงหยาบก่อน (ชั้นรองรับ) ตามด้วยผงละเอียด (ชั้นกรอง) โดยแต่ละชั้นจะมีการกำหนดไว้อย่างชัดเจน

2. กระบวนการบดอัด
เครื่องอัดไฮดรอลิกใช้แรงดันสูงในการจัดเรียงอนุภาคผงใหม่และทำให้เกิดการเสียรูปพลาสติก ทำให้เกิดการประสานทางกลซึ่งทำให้ได้เม็ดพลาสติกสีเขียวที่มีความแข็งแรงเพียงพอ แรงกดดันในการบดอัดโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 50 ถึง 200 MPa ขึ้นอยู่กับขนาดของแผ่นขัด ขนาดอนุภาคของผง และความพรุนเป้าหมาย

จุดเด่นของกระบวนการ:

เทคโนโลยีไล่ระดับแรงดัน: สำหรับจานที่ไม่สมมาตร (ไล่ระดับ) ความดันการบดอัดสำหรับแต่ละชั้นควรเพิ่มขึ้นเมื่อขนาดอนุภาคของผงลดลง กล่าวคือ ชั้นของผงละเอียดจะถูกกดด้วยความดันที่สูงกว่าชั้นของหยาบ การออกแบบนี้ป้องกันการแตกร้าวหรือการหลุดร่อนที่เกิดจากการหดตัวที่แตกต่างกันระหว่างการเผาผนึกได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การใช้สารเติมแต่ง: อาจเติมเรซินหรือสารหล่อลื่นจำนวนเล็กน้อยเพื่อปรับปรุงความสามารถในการไหลของผงและความแข็งแรงของสีเขียว สารยึดเกาะเหล่านี้จะระเหยไปโดยสิ้นเชิงในระหว่างการเผาผนึกในภายหลัง

3. การรื้อถอน
หลังจากการบดอัด คอมแพคสีเขียวจะถูกดีดออกจากแม่พิมพ์และไปยังขั้นตอนต่อไป ข้อดีของการปั๊มแม่พิมพ์คือประสิทธิภาพการผลิตเป็นชุดสูง ความสม่ำเสมอของขนาดที่ดีเยี่ยม และความเรียบของพื้นผิวที่เหนือกว่า ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับดิสก์ขนาดเล็ก-ถึง-ขนาดกลาง- (Φ10–200 มม.)

การเปรียบเทียบกระบวนการ: เมื่อเปรียบเทียบกับการกดด้วยไอโซสแตติกด้วยความเย็น (CIP) การกดด้วยแม่พิมพ์จะมีต้นทุนที่ต่ำกว่าและรอบเวลาที่รวดเร็วกว่า แต่ชิ้นส่วนขนาดใหญ่หรือบางเป็นพิเศษ-อาจประสบปัญหาความหนาแน่นไม่สม่ำเสมอ CIP เหมาะกว่าสำหรับส่วนประกอบ-ขนาดใหญ่พิเศษหรือบางพิเศษ-ที่ต้องการความหนาแน่นสม่ำเสมออย่างยิ่ง
 

ประสิทธิภาพที่สำคัญ-ขั้นตอนการกำหนด

การเผาผนึกเกี่ยวข้องกับการวางคอมแพ็คสีเขียวที่แยกส่วนแล้วในเตาอุณหภูมิสูง-ภายใต้บรรยากาศที่มีการควบคุม โดยให้ความร้อนจนถึงจุดหลอมเหลวของโลหะ (โดยทั่วไปคือ 1100–1300 องศา ) สิ่งนี้ทำให้เกิดการแพร่กระจายของอะตอมระหว่างอนุภาค ทำให้เกิด "คอเผาผนึก" ทางโลหะวิทยาที่ให้ความแข็งแรงเชิงกลขั้นสุดท้ายและโครงสร้างที่มีรูพรุนที่มีลักษณะเฉพาะ

1. บรรยากาศการเผาผนึก
การเลือกบรรยากาศส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพพื้นผิวและสมรรถนะ:

การเผาผนึกด้วยระบบสุญญากาศ: โดยปกติแล้วด้วยระดับสุญญากาศที่ดีกว่า 9.0×10⁻³ Torr ทำให้เกิดพื้นผิวที่สะอาด สว่าง ปราศจากออกซิเดชั่น- ซึ่งเป็นทางเลือกทั่วไปสำหรับตัวกรองสแตนเลสคุณภาพสูง-

การเผาผนึกก๊าซไฮโดรเจนหรือก๊าซเฉื่อย: ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน และเหมาะสำหรับวัสดุเฉพาะหรือการใช้งานที่ต้องการการควบคุมการแยกคาร์บอน

2. โปรไฟล์การทำความร้อน
เพื่อป้องกันการแตกร้าวระหว่างการให้ความร้อน – เกิดจากความเครียดจากความร้อนหรือการสลายตัวอย่างรวดเร็วของสารเติมแต่งที่ตกค้าง – อัตราการให้ความร้อนที่ช้าถือเป็นสิ่งสำคัญ อัตราการขึ้นลงโดยทั่วไปคือ 3–10 องศา/นาที โดยมีระยะเวลาการคงตัวที่เหมาะสมในช่วงอุณหภูมิที่กำหนด (เช่น ระหว่างที่สารยึดเกาะหมดสภาพ)

3. การแช่และการทำให้เย็นลง
เมื่อถึงอุณหภูมิการเผาผนึกเป้าหมาย ชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกเก็บไว้เป็นเวลา 1-4 ชั่วโมงเพื่อให้แน่ใจว่าการยึดติดแบบแพร่กระจายสมบูรณ์และการสร้างส่วนคอของการเผาผนึกที่มั่นคง จากนั้นเตาจะถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง จะได้แผ่นกรองที่เสร็จแล้ว

การหดตัวจากการเผาผนึก: ในระหว่างการเผาผนึก Green Compact จะมีการหดตัวตามปริมาตร โดยทั่วไปการหดตัวในแนวรัศมีจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.8% ถึง 4.0% ในขณะที่การหดตัวที่ความหนาจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 1.7% ถึง 3.3% สิ่งนี้จะต้องได้รับการชดเชยในระหว่างการออกแบบแม่พิมพ์

แผ่นเผาผนึกสามารถนำไปตัดเฉือนเพิ่มเติมตามข้อกำหนดของลูกค้าได้ รวมถึงการกัด CNC, การเจาะ, การต๊าป, EDM ลวด ฯลฯ เพื่อสร้างรูยึด ร่องซีล หน้าแปลน หรือคุณสมบัติอื่น ๆ สำหรับการรวมอุปกรณ์ อาจใช้การทู่หรือการขัดเงาด้วยไฟฟ้าเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความสะอาดของพื้นผิว

การตรวจสอบคุณภาพมาตรฐาน:

Bubble Test ขนาดรูพรุนสูงสุด – ระบุถึงความแม่นยำในการกรอง

ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่าน - สะท้อนถึงความสามารถในการไหล

ความพรุน – โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 30%–45%

ความต้านแรงดึงของวงแหวน – ตรวจสอบความน่าเชื่อถือทางกล

การผลิตแผ่นกรองขนาดเล็กที่เผาด้วยผงผงสแตนเลสเป็นกระบวนการทางวิศวกรรมที่เป็นระบบซึ่งผสมผสานโลหะวิทยาที่เป็นผง วัสดุศาสตร์ และการควบคุมกระบวนการที่มีความแม่นยำ ตั้งแต่การกรองและการคัดเกรดไปจนถึงการกดแม่พิมพ์และการเผาผนึกที่-อุณหภูมิสูง ทุกขั้นตอนจะกำหนดความแม่นยำในการกรองของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ความแข็งแรงทางกล และอายุการใช้งานในช่วงวิกฤต ความชำนาญในพารามิเตอร์หลักและตรรกะของกระบวนการในแต่ละขั้นตอนเป็นกุญแจสำคัญในการผลิตแผ่นกรองเผาผนึกคุณภาพสูง-

ติดต่อได้เลย