บทความนี้จะกล่าวถึงวิธีทำความเข้าใจการควบคุมขนาดรูขุมขนที่แท้จริงและการทดสอบจุดฟองสบู่
ในการจัดหาและการประยุกต์ใช้องค์ประกอบตัวกรองแบบผงเผา ปัญหาหนึ่งที่พบบ่อยที่สุดแต่ถูกมองข้ามคือ:
คะแนนที่กำหนด ≠ ความแม่นยำในการกรองจริง
ผู้ใช้จำนวนมากรายงานว่าแม้ว่าพวกเขาจะซื้อตัวกรองสเตนเลสสตีลเผาผนึกขนาด "5 μm" แต่อนุภาคที่มองเห็นได้ยังคงปรากฏขึ้นที่ปลายน้ำ หรือแรงดันตกคร่อมสูงกว่าที่คาดไว้มาก ที่แย่กว่านั้นคือกระบวนการที่สำคัญต้องทนทุกข์ทรมานจากความไม่สอดคล้องกันของผลิตภัณฑ์- การอุดตันของอุปกรณ์ หรือแม้แต่การปิดระบบ
ปัญหาอยู่ที่ไหน? คำตอบมักอยู่ในสองแนวคิด:คะแนนสัมบูรณ์และการทดสอบจุดฟอง.
เหตุใดในทางปฏิบัติ "5 μm" จึงกลายเป็น "20 μm"
ผู้ผลิตหลายรายทำเครื่องหมาย "5 μm" เป็น aคะแนนเล็กน้อย.
การให้คะแนนที่กำหนดถูกกำหนดไว้อย่างหลวมๆ - โดยทั่วไปหมายความว่าสื่อสามารถจับภาพได้ที่สุด(เช่น 90–98%) ของอนุภาคในขนาดที่กำหนด แต่ไม่ใช่ทั้งหมด
สิ่งที่กำหนดประสิทธิภาพการกรองอย่างแท้จริงคือคะแนนสัมบูรณ์โดยทั่วไปกำหนดเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคที่คงอยู่ด้วยประสิทธิภาพมากกว่าหรือเท่ากับ 99.9%.
ตัวกรองซินเทอร์แบบผงทำขึ้นโดยการอัดผงโลหะซินเทอร์ที่อุณหภูมิสูง-ให้แน่น (เช่น 316L, Ti) โครงสร้างรูขุมขนประกอบด้วยช่องคดเคี้ยว 3 มิติที่ผิดปกติ. การควบคุมการเผาผนึกที่ไม่ดีอาจนำไปสู่:
●การกระจายขนาดแป้งที่กว้าง → รูขุมขนเล็กและหยาบอยู่ร่วมกัน
●อุณหภูมิหรือเวลาในการเผาผนึกไม่เหมาะสม → การเผาผนึกเฉพาะที่เกิน-หรือต่ำกว่า-
●ความหนาแน่นของการบดอัดไม่สม่ำเสมอ- → การกระจายของรูพรุนไม่สม่ำเสมอ
ผลลัพธ์: ตัวกรองที่มีเครื่องหมาย 5 μm อาจมีขนาดรูพรุนสูงสุดถึง 20 μm
| พิมพ์ | มาตรฐานคำจำกัดความ | ประสิทธิภาพการเก็บรักษา | วิธีทดสอบตัวแทน | มูลค่าจริงเมื่อทำเครื่องหมาย 5 μm |
| คะแนนที่กำหนด | คลุมเครือ (แตกต่างกันไปตามผู้ผลิต) | 90–98% | ไม่มีมาตรฐานที่เป็นเอกภาพ | 10–20 μm |
| คะแนนสัมบูรณ์ | เข้มงวด (มากกว่าหรือเท่ากับ 99.9%) | มากกว่าหรือเท่ากับ 99.9% | Bubble Point / ท้าทายแบคทีเรีย |
5–7 μm |
ความแตกต่างโดยทั่วไประหว่างการให้คะแนนที่กำหนดและแบบสัมบูรณ์
จะระบุขนาดรูพรุนที่แท้จริงได้อย่างแม่นยำได้อย่างไร การทดสอบจุดฟอง -
วิธีการไม่ทำลาย-ที่เป็นผู้ใหญ่และใช้งานง่ายที่สุดในอุตสาหกรรมคือการทดสอบจุดฟอง.
มันขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของเส้นเลือดฝอยและสมการลาปลาซน้อย-:
ที่ไหน:
P=แรงดันขั้นต่ำเพื่อดันก๊าซผ่านรูพรุนที่ใหญ่ที่สุด (แรงดันจุดฟอง)
= แรงตึงผิวของของเหลวทดสอบ
θ=มุมสัมผัส
D=เส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนสูงสุด
ขั้นตอน:
ทำให้ไส้กรองเปียกจนสุดด้วยของเหลวที่มีแรงตึงผิวที่ทราบ ค่อยๆเพิ่มแรงดันแก๊ส บันทึกแรงกดเมื่อฟองอากาศไหลสม่ำเสมอครั้งแรกปรากฏขึ้น
จากนั้นจึงคำนวณขนาดรูพรุนสูงสุดเพื่อตรวจสอบว่าองค์ประกอบนั้นตรงตามข้อกำหนดการให้คะแนนสัมบูรณ์หรือไม่
พารามิเตอร์ของเหลวทดสอบทั่วไป (20 องศา)
| ทดสอบของเหลว | แรงตึงผิว (มิลลินิวตัน/เมตร) | วัสดุที่เข้ากันได้ | ลักษณะเฉพาะ |
| ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ (IPA) | 21.7 | สแตนเลส, Ti, Ni | แห้งเร็ว นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย |
| ของเหลวที่มีเพอร์ฟลูออริเนต (เช่น FC-40) | 16–18 | วัสดุเผาโลหะทั้งหมด | ไม่มี-สารตกค้าง มีการกัดกร่อนต่ำ |
| น้ำ DI + 0.1% สารทำให้เปียก | ~30 | สแตนเลส | ปลอดภัยต้นทุนต่ำ |
ตัวกรองที่ผ่านการรับรองเทียบกับตัวกรองที่ไม่ผ่านการรับรอง: การเปรียบเทียบข้อมูล
ข้อมูลจุดฟองที่วัดสำหรับตัวกรอง SS เผาผนึกพิกัด 5 μm สองตัว-
| พารามิเตอร์ | ผ่านการรับรอง (ผู้ผลิต A) | ไม่ผ่านการรับรอง (ผู้ผลิต B) |
| อ้างสิทธิ์การให้คะแนน | 5 μm (สัมบูรณ์) | 5 μm (ขนาดเกลียว) |
| ความดันจุดฟอง (IPA) | 1 มากกว่าหรือเท่ากับ 4.5 kPa | 1.2 ปาสคาล |
| ขนาดรูพรุนสูงสุดที่คำนวณได้ | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 6.2 ไมโครเมตร | ≈21.8 μm |
| ประสิทธิภาพการกักเก็บตามจริง (อนุภาค 5 μm) | 99.95% | ~93% |
| สภาพอนุภาคปลายน้ำ | ผ่าน | สารปนเปื้อนที่มองเห็นได้ |
หมายเหตุ: แรงตึงผิว IPA=21.7 mN/m มุมสัมผัสถือว่า 0 องศา
สูตรขนาดรูพรุนสูงสุด: D=4 /P
คำอธิบายแผนผัง (สามารถลงจุดด้วยตนเองได้):
◆รูปที่ 1: เส้นโค้งจุดฟองของตัวกรองที่เข้าเกณฑ์ - จุดเปลี่ยนที่ชัดเจนในเส้นโค้งความดัน-ที่ ~4.5 kPa
◆รูปที่ 2: เส้นโค้งจุดฟองของตัวกรองที่ไม่มีเงื่อนไข - การไหลของอากาศเริ่มต้นที่ 1.2 kPa เส้นโค้งจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น บ่งชี้ว่ามีสัดส่วนของรูพรุนขนาดใหญ่สูง
คำแนะนำที่เป็นประโยชน์สามข้อสำหรับทีมจัดซื้อและวิศวกร
ระบุคำจำกัดความการจัดอันดับในสัญญาของคุณ
กำหนดให้ซัพพลายเออร์ระบุอย่างชัดเจนว่าการให้คะแนนนั้นเป็นการให้คะแนนเล็กน้อยหรือแบบสัมบูรณ์ และยอมรับค่าจุดฟองสบู่ในการยอมรับ
ขอรายงานการทดสอบจุดฟองสบู่
ตัวกรองแต่ละชุดหรือแต่ละตัวกรองควรมาพร้อมกับแรงดันจุดฟองที่วัดได้ ไม่ใช่เพียงขนาดรูพรุนที่อ้างสิทธิ์เท่านั้น
ดำเนินการยืนยันไซต์อย่างรวดเร็ว-
Wet the filter with IPA, slowly apply gas pressure, and observe the bubble point pressure. If it deviates >30% จากการเรียกร้องของซัพพลายเออร์ ใช้ด้วยความระมัดระวัง
บทสรุป
ค่านิยมหลักขององค์ประกอบตัวกรองซินเตอร์แบบผงอยู่ที่โครงสร้างรูขุมขนที่มั่นคงและควบคุมได้.
"5 μm" ไม่ได้หมายถึง 5 μm - เว้นแต่จะได้รับการยืนยันโดยการทดสอบจุดฟอง
ในฐานะผู้ผลิตมืออาชีพ เราไม่เพียงแค่จัดหาไส้กรองเท่านั้น เราส่งมอบความแม่นยำในการกรองที่วัดได้และตรวจสอบได้.
หากคุณกำลังประสบปัญหากับการเลือกตัวกรองหรือข้อร้องเรียนด้านคุณภาพ โปรดติดต่อเราเพื่อขอคำแนะนำในการทดสอบจุดฟองหรือบริการประเมินตัวอย่างฟรี
