Што такое праверка кропкі бурбалкі для фільтраў з порыстымі металамі? Поўнае кіраўніцтва

Фільтр са спечанага металу можа мець памер «5 мкм», але сам па сабе гэты лік не паказвае інжынеру памер яго найбольшага адкрытага шляху патоку. Для порыстых металаў з узаемазвязанай трохмернай сеткай пор гэта адрозненне мае значэнне: незвычайна вялікая скразная пора можа паўплываць на цэласнасць, кансістэнцыю і абарону фільтра, нават калі намінальны паказчык пор здаецца правільным.

Гэта адна з прычынтэставанне кропкі бурбалкішырока выкарыстоўваецца ў кантролі якасці порыстых металічных кампанентаў.

Для спечаных металаў адной з найбольш актуальных крыніц з'яўляеццаІСО 4003:1977,Пранікальныя спечаныя металічныя матэрыялы. Вызначэнне памеру пор пры выпрабаванні на ўздзеянне бурбалак.[1]. Стандарт распаўсюджваецца на фільтры, сітаватыя падшыпнікі, сітаватыя электроды і іншыя спечаныя кампаненты з узаемазвязанай сітаватасцю. Важна адзначыць, што ISO апісвае выпрабаванне бурбалкамі ў першую чаргу яктэст кантролю якасці, а не метад вызначэння дакладнага памеру пор, поўнага размеркавання памераў пор або класа фільтрацыі. Стандарт ISO 4003 быў апошні раз перагледжаны і пацверджаны ў 2022 годзе і застаецца актуальным. [1]

Гэтае адрозненне мае вырашальнае значэнне для правільнага разумення метаду аналізу кропкі бурбалкі.

На практыцы тэст на кропку бурбалкі адказвае на карыснае інжынернае пытанне:

Пры якім ціску газ можа спачатку выцесніць змочвальную вадкасць з найбуйнейшай эфектыўнай скразной пары ў гэтай сітаватай структуры?

Адказ можа дапамагчы вытворцам і карыстальнікам ацаніць кансістэнцыю пор, выявіць анамальна вялікія шляхі патоку, параўнаць вытворчыя партыі і праверыць, ці адпавядае сітаваты металічны кампанент узгодненым спецыфікацыям якасці.

---

Што такое тэставанне кропкі бурбалкі?

Вымярэнне кропкі бурбалкі — гэта метад вільготнага патоку, які выкарыстоўваецца для характарыстыкі найбольшай эфектыўнай адкрытай пары ў порыстай матэрыяле.

Асноўны прынцып адносна просты.

Порысты фільтр спачатку цалкам насычаецца змочвальнай вадкасцю. З-за павярхоўнага нацяжэння і капілярных сіл вадкасць застаецца ўнутры ўзаемазвязаных пор.

Затым на адзін бок змочанага фільтра падаецца ціск газу — звычайна чыстае сціснутае паветра або азот.

Па меры паступовага павелічэння ціску яго ў рэшце рэшт становіцца дастаткова, каб пераадолець капілярную сілу, якая ўтрымлівае вадкасць унутры найбуйнейшай эфектыўнай скразной поры. Газ праходзіць праз гэтую пору і ўтварае бурбалкі на процілеглым баку.

Ціск, звязаны з пачаткам вызначанага стану бурбалкавання, называецца:

Ціск у кропцы бурбалкі

Стандарт ASTM F316, хоць і распрацаваны для мембранных фільтраў, а не спецыяльна для спечаных металічных фільтраў, апісвае той жа фундаментальны капілярны прынцып: мінімальны ціск, неабходны для выціскання змочвальнай вадкасці з поры, залежыць ад дыяметра поры, павярхоўнага нацяжэння вадкасці і ўмоў змочвання. [2]

Просты спосаб падумаць пра гэта

Уявіце сабе некалькі вельмі маленькіх капілярных трубак, запоўненых вадкасцю.

Каб выціснуць вадкасць з вузкай трубкі, патрабуецца большы ціск, чым з шырокай.

Той жа агульны прынцып датычыцца і ўзаемазлучанага порыстага матэрыялу:

Большая эфектыўная пора → меншы неабходны ціск

Меншыя эфектыўныя поры → больш высокі неабходны ціск

Вось чаму ціск кропкі бурбалкі дае інфармацыю аб найбольшай эфектыўнай скразной поры ў порыстай фільтры.

Але ёсць важнае абмежаванне:

Гэтае адрозненне становіцца асабліва важным пры ацэнцы спечаных порыстых металаў.

---

Як працуе тэст кропкі бурбалкі?

Тыповы тэст на кропку бурбалкі ўключае чатыры асноўныя этапы.

Крок 1: Цалкам намачыце порысты фільтр

Порысты металічны кампанент прасякнуты адпаведнай змочвальнай вадкасцю.

Вадкасць павінна пранікаць у адкрытыя, злучаныя паміж сабой пары, а не проста змочваць вонкавую паверхню.

У залежнасці ад працэдуры выпрабавання і матэрыялу, прыдатныя вадкасці могуць уключаць спіртавую аснову або іншыя спецыфічныя выпрабавальныя вадкасці.

Змочвальная вадкасць мае значэнне, таму што янапавярхоўнае нацяжэнненепасрэдна ўплывае на сувязь паміж ціскам і разліковым дыяметрам пор.

Гэта азначае:

Ціск тэмпературы кіпення без інфармацыі аб выпрабавальнай вадкасці і метадзе з'яўляецца няпоўнымі дадзенымі.

Дзве лабараторыі могуць выпрабоўваць намінальна ідэнтычныя фільтры, выкарыстоўваючы вадкасці з розным павярхоўным нацяжэннем, і атрымліваць розныя ціскі тэмпературы бурбалкі, прычым пры гэтым любая з іх не абавязкова памыляецца.

---

Крок 2: Паступова павялічвайце ціск газу

Ціск газу прыкладваецца да аднаго боку змочанага порыстага фільтра.

Ціск трэба павялічваць кантраляваным чынам.

Спачатку капілярная сіла змочвальнай вадкасці перашкаджае праходжанню газу праз запоўненую вадкасцю сетку пор.

Па меры павелічэння перападу ціску газ пачынае выцясняць вадкасць з найпрасцейшага шляху патоку.

---

Крок 3: Вызначце кропку бурбалкі

Пры пэўным ціску газ прарываецца праз эфектыўную скразную пору, і бурбалкі становяцца бачнымі на баку ніжэй па цячэнні.

У залежнасці ад зададзенай працэдуры выпрабавання, аператар або прыбор вызначае вызначаную ўмову кропкі бурбалкі.

У стандарты ASTM F316 ціск кропкі бурбалкі апісваецца як ціск, пры якім з'яўляецца пастаянны паток бурбалак падчас мембранных выпрабаванняў. [2]

Таму для прамысловага кантролю якасці важна, каб пастаўшчыкі і кліенты ўзгаднялі метад выпрабаванняў і канчатковыя кропкі, а не параўноўвалі паказчыкі ціску, не ведаючы, як яны былі атрыманы.

---

Крок 4: Запішыце ціск і ацаніце вынік

Вынік можна паведаміць як ціск, напрыклад:

•кПа бар psi

Яго таксама можна пераўтварыць упамер пор пры тэсте на бурбалківыкарыстоўваючы зададзеную залежнасць паміж ціскам, уласцівасцямі змочвальнай вадкасці і геаметрыяй пор.

Для кантролю якасці вытворчасці вытворцы могуць параўнаць гэты вынік з узгодненым дыяпазонам прымальнасці або гістарычнымі дадзенымі працэсу.

 

---

Як ціск у кропцы бурбалкі звязаны з памерам пор?

Фізічны прынцып выпрабавання кропкі бурбалкі заснаваны на капілярным ціску.

Звычайна выкарыстоўваецца спрошчаная залежнасць:

D = 4γ cosθ / ΔP, дзе:

•D= эфектыўны дыяметр пор

•Γ= павярхоўнае нацяжэнне змочвальнай вадкасці

•Θ= кут кантакту паміж вадкасцю і паверхняй поры

•ΔP= перапад ціску ў кропцы кіпення

Гэтая сувязь кажа нам нешта вельмі карыснае:

Таму:

Гэта карысна для параўнання падобных фільтраў, вырабленых і пратэставаных у кантраляваных умовах.

Аднак, гэтае ўраўненне не павінна прымушаць нас уяўляць сабе спечаны металічны фільтр як пучок ідэальна цыліндрычных капілярных трубак.

Гэта не так.

---

Інжынернае разуменне: спечаная металічная пара — гэта не ідэальная адтуліна

Вось тут і становіцца больш цікавай інтэрпрэтацыя дадзеных кропкі бурбалкі.

Пласціна, прасвідраваная лазерам, можа ўтрымліваць геаметрычна акрэсленыя адтуліны. Фільтр з спечанага парашка іх не мае.

Падчас спякання металічныя часціцы злучаюцца разам, пакідаючы ўзаемазвязаную сетку пустэч. Гэтыя праходы могуць мяняць папярочны сячэнне, разгаліноўвацца, зноў злучацца і праходзіць праз матэрыял па звілістых шляхах.

Атрыманая структура трохмерная.

Такім чынам, калі разлік кропкі бурбалкі дае «эфектыўны дыяметр пор», гэта не павінна аўтаматычна інтэрпрэтавацца як быццам хтосьці прасвідраваў ідэальна круглую адтуліну менавіта такога дыяметра праз фільтр.

ASTM F316 робіць падобную засцярогу адносна выпрабаванняў мембран: разліковы эфектыўны памер пор заснаваны на ідэалізаванай мадэлі капілярных пор і не адлюстроўвае непасрэдна рэальнае ўтрыманне часціц. [2]

Для спечаных металаў мы лічым, што гэтае адрозненне яшчэ больш важна выразна паведаміць.

Кропка бурбалак — гэта характарыстыка сеткі пор, а не мікраскапічная лінейка, якая вымярае кожную пустэчу ўнутры металу.

---

Што насамрэч вымярае тэставанне кропкі бурбалкі?

У спецыфікацыях парыстых металаў часта змешваюцца некалькі тэрмінаў:

•Намінальны памер пор, максімальны памер пор, сярэдні памер пор, выпрабаванне бурбалак, памер пор, паказчык фільтрацыі, утрыманне часціц, размеркаванне памераў пор

Яны не ўзаемазаменныя.

1. Найбуйнейшая эфектыўная скразная пора

Гэта характарыстыка, найбольш цесна звязаная з пачатковай кропкай бурбалкі.

Найбольшы эфектыўны адкрыты шлях патоку звычайна патрабуе найменшага ціску для выцяснення змочвальнай вадкасці.

Гэта робіць тэставанне кропкі бурбалкі асабліва карысным для выяўлення нечакана вялікіх адкрытых шляхоў.

---

2. Намінальны памер пор

Намінальны паказчык вытворцы ў мікронах — гэта спецыфікацыя або класіфікацыя прадукту.

Не варта аўтаматычна лічыць, што гэта роўна памеру пор, атрыманаму з дапамогай бурбалкавага тэсту.

Фільтр, які прадаецца з намінальнай таўшчынёй «5 мкм», не абавязкова мае разліковы памер пор пры выпрабаванні бурбалак роўна 5,00 мкм.

Дзве лічбы апісваюць розныя рэчы.

---

3. Сярэдні памер пор

Аднаразовае вымярэнне кропкі бурбалкі не варта інтэрпрэтаваць як сярэдні дыяметр усіх пор у структуры спечанага металу.

У стандарты ISO 4003 змяшчаецца відавочнае папярэджанне аб недапушчэнні выкарыстання метаду ўзнікнення бурбалак у якасці метаду вызначэння дакладнага памеру пор і размеркавання памераў пор. [1]

---

4. Размеркаванне памераў пор

Калі для прымянення патрабуецца больш падрабязная характарыстыка размеркавання скразных пор, выкарыстоўваюцца такія метады, яккапілярная параметрыя патокуможа быць больш інфарматыўным.

Гэтыя метады даследуюць паводзіны вільготнага і сухога газавага патоку ў дыяпазоне ціскаў, а не абапіраюцца выключна на першую ўмову прарыву.

---

5. Затрымка часціц

Гэта яшчэ адна распаўсюджаная крыніца блытаніны.

Разлічаны памер пор пры выпрабаванні бурбалак робіцьне аўтаматычна роўны памеру найменшай часціцы, якую фільтр можа затрымаць.

Фактычная праца фільтрацыі можа залежаць ад:

•Геаметрыя пор, глыбіня пор, звілістасць, форма часціц, размеркаванне памераў часціц, утварэнне асадка, уласцівасці вадкасці, хуткасць патоку, перапад ціску, узаемадзеянне паверхняў

У стандарты ASTM F316 таксама гаворыцца, што вынікі вымярэння тэмпературы бурбалкі не павінны выкарыстоўвацца ў якасці адзінага фактару для апісання ўтрымання забруджвальных часціц. [2]

Інжынерныя веды

Калі пастаўшчык кажа:

«Наша кропка бурбалкі паказвае 5 мкм, таму гэты фільтр мае абсалютнае ўтрыманне часціц 5 мкм». Мы хацелі б бачыць больш доказаў, перш чым прыняць гэтую выснову.

Для крытычна важнага прымянення фільтрацыі кропка бурбалкі павінна быць адной часткай галаваломкі праверкі, а не ўсёй галаваломкай.

 

---

Кропка бурбалкі ў параўнанні з намінальным памерам пор і паказчыкам фільтрацыі

Гэтае адрозненне дастаткова важнае, каб падсумаваць:

Для патрабавальных прыкладанняў інжынерам варта пазбягаць выбару фільтра задзін толькі лік у адзін мікрон.

---

Чаму важна правяраць кропку бурбалкі для спечаных металічных фільтраў?

Сапраўдная каштоўнасць кантролю кропкі бурбалкі становіцца больш зразумелай, калі мы разглядаем яго як інструмент вытворчасці і кантролю якасці.

1. Выяўленне анамальна вялікіх пор

Разгледзім два спечаныя фільтруючыя дыскі, вырабленыя з аднолькавага матэрыялу і намінальнай маркі.

Большасць іх структур пор могуць быць падобнымі.

Але калі ў ім ёсць лакалізаваны вялікі шлях патоку, першапачатковы прарыў газу можа адбыцца пры больш нізкім ціску.

Гэта можа зрабіць тэставанне кропкі бурбалкі карысным для выяўлення анамалій структуры пор, якія інакш было б цяжка ўбачыць візуальна.

---

2. Праверка адпаведнасці вытворчасці

Характарыстыкі спечанага порыстага металу залежаць ад некалькіх вытворчых зменных, у тым ліку:

•Характарыстыкі металічнага парашка, размеркаванне памераў часціц, умовы фармавання, шчыльнасць сырога парашка, тэмпература спякання, атмасфера спякання, час спякання, апрацоўка, зварка, ачыстка.

Кантраляваны вытворчы працэс павінен забяспечваць дастаткова стабільныя характарыстыкі порыстасці ад партыі да партыі.

Такім чынам, адсочванне вынікаў кропкі бурбалкі можа дапамагчы вытворцам выявіць зрушэнне працэсу.

---

3. Праверка цэласнасці

Выпрабаванне кропкі бурбалкі таксама можа дапамагчы выявіць анамальныя адкрытыя шляхі патоку.

У выпадку мембранных прымяненняў ASTM асабліва адзначае, што выпрабаванне кропкі бурбалкі можа сведчыць аб пашкоджанні мембраны, неэфектыўных ушчыльняльніках або ўцечцы сістэмы. [2]

Дакладныя рэжымы разбурэння адрозніваюцца для цвёрдых кампанентаў з спечанага металу, але асноўная ідэя кантролю якасці застаецца карыснай:нечакана ранні прарыў газу заслугоўвае даследавання.

У залежнасці ад кампанента, магчымыя прычыны могуць ўключаць:

•Лакальны дэфект пор

•Пашкоджанне падчас другаснай апрацоўкі

•Праблема ў зборцы

---

4. Параўнанне вытворчых партый

Для паўторных заказаў B2B паслядоўнасць можа мець такое ж значэнне, як і намінальная спецыфікацыя.

Кліент, які набывае сотні ці тысячы порыстых кампанентаў, часта хоча:

Лот 12 паводзіць сябе гэтак жа, як і Лот 11.

Дадзеныя аб кропцы бурбалкі ў спалучэнні з кантролем пранікальнасці і памераў могуць даць больш змястоўную карціну кожнай партыі, чым проста напісанне «10 мкм» на кожным чарцяжы.

---

Выпрабаванне кропкі бурбалкі ў параўнанні з іншымі выпрабаваннямі на порыстыя металы

Ніводзін тэст не можа цалкам апісаць порысты металічны фільтр.

Для прамысловага прымянення некалькі метадаў могуць дапаўняць адзін аднаго.

Для пранікальных спечаных металічных матэрыялаў,ІСО 4022:2018асобна разглядаецца вызначэнне пранікальнасці вадкасці. [3]

Гэты падзел сам па сабе павучальны:

Характарыстыкі пор і пранікальнасць звязаныя, але гэта не адно і тое ж уласцівасць.

Добра распрацаваная спецыфікацыя фільтра часта патрабуе абодвух.

---

Інжынерная ідэя: не аптымізуйце кропку бурбалкі ў ізаляцыі

Адно з памылковых меркаванняў, з якім мы часам сутыкаемся пры выбары фільтра:

«Чым вышэй тэмпература бурбалкі, тым лепш».

Гэта не абавязкова праўда.

Больш высокая тэмпература бурбалкі звычайна паказвае на меншую найбольшую эфектыўную скразную пору пры параўнальных умовах выпрабаванняў.

Але меншыя пары таксама могуць павялічыць супраціў патоку.

У рэальнай сістэме інжынерам можа спатрэбіцца збалансаваць:

Утрыманне ↔ Падзенне ціску ↔ Хуткасць патоку ↔ Здольнасць утрымліваць бруд ↔ Механічная трываласць

Напрыклад, значна больш дробны фільтр для газу, чым неабходна, можа прывесці да ўражлівага павелічэння памеру пор, адначасова ствараючы празмерны перапад ціску.

Такім чынам, «лепшы» фільтр — гэта не фільтр з найвышэйшай тэмпературай бурбалкі.

Гэта фільтр, структура пор і характарыстыкі патоку якога адпавядаюць патрабаванням працэсу.

Гэта адпавядае назіранню, якое неаднаразова сустракаецца ў дыскусіях па інжынерыі порыстых металаў: порыстасць — гэта не проста вытворчы дэфект, які трэба ліквідаваць; у порыстым фільтры кантраляваная сетка пор сама па сабе з'яўляецца функцыянальнай асаблівасцю кампанента. Такім чынам, інжынеры галіны схільныя абмяркоўваць тэмпературу бурбалкі разам з пранікальнасцю, а не як асобны паказчык. [4]

---

Якія фактары могуць паўплываць на вынікі тэсту на кропку бурбалкі?

Тэставанне кропкі бурбалкі выглядае простым, але некалькі зменных могуць істотна паўплываць на вынік.

Змочвальная вадкасць

Павярхоўнае нацяжэнне непасрэдна ўплывае на сувязь паміж капілярным ціскам.

Такім чынам, змена выпрабавальнай вадкасці можа змяніць вымераны ціск.

Вось чаму ў тэхнічнай справаздачы павінна быць указана змочвальная вадкасць.

---

Поўнае змочванне

Калі сітаватая структура не змочана належным чынам, захоплены газ можа даць падманлівыя вынікі.

Гэта становіцца асабліва актуальным пры:

•Вельмі дробныя пары складанай геаметрыі забруджаныя паверхні доўгія сітаватыя трубкі сляпыя або часткова закрытыя структуры

---

кут кантакту

Узаемадзеянне паміж змочвальнай вадкасцю і паверхняй металу таксама мае значэнне.

Стан паверхні, забруджванне і хімія могуць паўплываць на змочванне.

---

Тэмпература

Павярхоўнае нацяжэнне змяняецца з тэмпературай.

Такім чынам, для параўнання дакладнасці ўмовы выпрабаванняў павінны кантралявацца або прынамсі дакументавацца.

---

Вызначэнне рампы ціску і канчатковай кропкі

Хуткае павелічэнне ціску можа зрабіць першы прарыў больш цяжкім для паслядоўнага выяўлення.

Кантраляваная працэдура паляпшае паўтаральнасць.

---

Павярхоўнае забруджванне

Алей, рэшткі апрацоўкі, хімічныя рэчывы для чысткі і іншыя забруджванні могуць змяніць змочвальныя ўласцівасці.

Таму перад выпрабаваннем фільтр варта належным чынам ачысціць у адпаведнасці з вызначанай працэдурай.

---

Геаметрыя пор

Сапраўдныя спечаныя пары няправільныя і звілістыя.

Гэта адна з прычын, чаму разлічаны дыяметр пор варта разглядаць якэфектыўная характарыстыка, не поўнае геаметрычнае апісанне.

---

Чаму дзве лабараторыі могуць атрымаць розныя вынікі аналізу кропкі бурбалкі?

Дапусцім, што лабараторыя А паведамляе:

Кропка бурбалкі: 0,8 бар, у той час як лабараторыя B паведамляе:

Тэмпература бурбалкі: 1,0 бар

Ці азначае гэта аўтаматычна, што адна лабараторыя памыляецца?

Не.

Перад параўнаннем лічбаў праверце:

1.Ці выкарыстоўвалі яны адну і тую ж змочвальную вадкасць?

2.Ці была вадкасць пры падобнай тэмпературы?

3.Ці быў фільтр цалкам намачаны?

4.Ці выкарыстоўвалася тая ж самая канчатковая кропка бурбалкі?

5.Ці быў падобны дыяпазон ціску?

6.Ці выкарыстоўваўся той самы метад разліку?

7.Фільтр чысцілі такім жа чынам?

8.Ці была выпрабавальная прылада належным чынам герметычна запячатана?

Інжынерныя веды

Для кваліфікацыі пастаўшчыка мы рэкамендуем пазбягаць спецыфікацый, якія пазначаюць толькі:

«Кропка бурбалкі ≥ X адзнака».

Больш узнаўляльная спецыфікацыя вызначаеметад выпрабавання і выпрабавальная вадкасць разам з крытэрыем прымальнасці.

У адваротным выпадку пастаўшчыкі і кліенты могуць параўноўваць лічбы, атрыманыя ў розных фізічных умовах.

---

ISO 4003: Ключавы стандарт выпрабаванняў бурбалак для спечанага металу

Для сітаватых спечаных металічных кампанентаў,ІСО 4003:1977асабліва актуальна.

Яго назва:

Пранікальныя спечаныя металічныя матэрыялы. Вызначэнне памеру пор пры выпрабаванні на ўздзеянне бурбалак.

Сфера прымянення ахоплівае фільтры, сітаватыя падшыпнікі, сітаватыя электроды і іншыя кампаненты з узаемазвязанай сітаватасцю. Стандарт застаецца апублікаваным і актуальным пасля яго зацвярджэння ў 2022 годзе. [1]

Магчыма, самае каштоўнае пасланне ў ISO 4003 — гэта не проста тое, як праводзіць выпрабаванне.

Гэта якне інтэрпрэтаваць гэта.

ISO відавочна пазіцыянуе бурбалкавы тэст яктэст кантролю якасці, а не метад вызначэння дакладнага памеру пор, поўнага размеркавання памераў пор або класа фільтрацыі. [1]

Гэта сцвярджэнне павінна паўплываць на тое, як інжынеры пішуць спецыфікацыі фільтраў.

---

А як наконт ASTM F316?

ASTM F316 часта сустракаецца пры даследаванні выпрабаванняў на кропку бурбалкі.

Яго поўная назва:

Стандартныя метады выпрабаванняў характарыстык памеру пор мембранных фільтраў з дапамогай выпрабаванняў на кропку бурбалкі і сярэдні расход пор.

ASTM сцвярджае, што метад можа быць выкарыстаны для вызначэння і параўнання максімальнага памеру пор, і тлумачыць сувязь паміж капілярнымі сіламі змочвальнай вадкасці і ціскам кропкі бурбалкі. [2]

Аднак ёсць важнае адрозненне:

ASTM F316 — гэта стандарт для мембранных фільтраў. ISO 4003 непасрэдна арыентаваны на пранікальныя спечаныя металічныя матэрыялы.

Такім чынам, пры абмеркаванні спечанай нержавеючай сталі, нікеля, тытана або іншых сітаватых металічных кампанентаў, ISO 4003 звычайна з'яўляецца найбольш актуальнай спасылкай.

Стандарт ASTM F316 застаецца карысным для разумення асноўнага прынцыпу кропкі бурбалкі і абмежаванняў пераўтварэння эфектыўнага разліку пор у фактычнае ўтрыманне часціц.

---

Як выпрабаванне кропкі бурбалкі ўпісваецца ў вытворчасць спечанага металу

Тэставанне кропкі бурбалкі не варта разглядаць як асобную лабараторную аперацыю.

Гэта ўпісваецца ў больш шырокую сістэму кантролю вытворчасці.

Спрошчаны маршрут вытворчасці порыстага металу можа выглядаць наступным чынам:

Выбар металічнага парашка

↓

Класіфікацыя / падрыхтоўка парашка

↓

Фарміраванне

↓

Кантраляванае спяканне

↓

Апрацоўка / Зварка / Зборка

↓

Уборка

↓

Выпрабаванне пор і патоку

↓

Памеры / Візуальны кантроль

↓

Канчатковы кантроль якасці

↓

Упакоўка

Змены на ранніх этапах гэтага працэсу могуць паўплываць на канчатковую сітаватую структуру.

Вось чаму канчатковыя выпрабаванні даюць каштоўную зваротную сувязь для вытворчасці.

---

Якія порыстыя металічныя матэрыялы можна правяраць метадам кропкі бурбалкі?

Гэты метад актуальны для многіх пранікальных металічных матэрыялаў з узаемазлучанымі порамі, пры ўмове, што кампанент можна належным чынам змочыць і праверыць.

Прыклады ўключаюць:

Спечаная нержавеючая сталь

Звычайна выкарыстоўваюцца маркі 304 і 316L, прычым 316L шырока выкарыстоўваецца там, дзе патрабуецца палепшаная каразійная ўстойлівасць.

Нікель і нікелевыя сплавы

Выкарыстоўваецца там, дзе хімічная сумяшчальнасць, тэмпература або спецыяльныя ўмовы працэсу патрабуюць характарыстык, якія перавышаюць стандартную нержавеючую сталь.

Тытан

Часта выбіраецца за каразійную ўстойлівасць і спрыяльныя характарыстыкі трываласці да вагі.

Порыстыя матэрыялы на аснове бронзы і медзі

Выкарыстоўваецца ў розных сферах, у тым ліку ў пнеўматычных кампанентах, глушыцелях і спецыялізаванай фільтрацыі.

Высокапрадукцыйныя сплавы

У залежнасці ад навакольнага асяроддзя, сітаватыя кампаненты могуць таксама вырабляцца з такіх сплаваў, як інконель, хастэлой або монель.

Падыходны матэрыял варта выбіраць з улікам фактычнага хімічнага, тэрмічнага, ціскавага і механічнага асяроддзя, а не толькі памеру пор.

---

Выпрабаванне кропкі бурбалкі для розных ужыванняў

Прамысловая фільтрацыя газаў

Для тэхналагічных газаў анамальна вялікія пары могуць забяспечваць больш лёгкі праход для забруджвання.

Такім чынам, вымярэнне кропкі бурбалкі можа быць часткай кантролю якасці фільтруючага асяроддзя.

---

Фільтрацыя вадкасці

Для фільтрацыі вадкасці неабходна ацаніць структуру пор разам з глейкасцю, падзеннем ціску, нагрузкай часціц і жаданым утрыманнем.

Адна толькі кропка бурбалкі не прадказвае поўную прадукцыйнасць сэрвісу.

---

Высокачыстыя газавыя сістэмы

Там, дзе кампаненты ніжэй па плыні адчувальныя да забруджвання, асабліва важнай можа стаць паслядоўная сітаватая структура.

У залежнасці ад патрабаванняў да чысціні, праверка кропкі бурбалкі можа спалучацца з дадатковай праверкай эфектыўнасці фільтрацыі, чысціні або герметычнасці.

---

Хімічная і нафтахімічная перапрацоўка

Хімічная сумяшчальнасць, тэмпература і ціск могуць быць гэтак жа важнымі, як і памер пор.

Такім чынам, у залежнасці ад тэхналагічнай вадкасці можна выбраць нікелевыя сплавы, тытан або спецыяльныя нержавеючыя сталі.

---

Барбатаванне і дыфузія газу

Порысты метал таксама шырока выкарыстоўваецца для кантакту газу з вадкасцю.

Тут узнікае яшчэ адно памылковае меркаванне:

Памер кропкі пор бурбалак не супадае з дыяметрам утвораных бурбалак.

Памер бурбалак у вадкасці таксама можа залежаць ад:

•Хуткасць патоку газу, павярхоўнае нацяжэнне працэсу, ціск вадкасці, геаметрыя дыфузара, арыентацыя размеркавання пор, глыбіня вадкасці, паводзіны каалесцэнцыі

Тэст на кропку бурбалкі можа ахарактарызаваць сітаватае асяроддзе, але яго нельга выкарыстоўваць асобна для вызначэння дакладнага дыяметра працэснай бурбалкі.

---

Як чытаць справаздачу аб тэсце кропкі бурбалкі

Для закупак B2B карысная справаздача аб кропцы бурбалкі павінна ўтрымліваць дастаткова інфармацыі, каб вынік быў узнаўляльным і прасочвальным.

Падумайце аб пошуку:

•Нумар прадукту / дэталі

•Нумар партыі або партыі

•Матэрыял

•Памеры фільтра

•Намінальная спецыфікацыя пор

•Метад выпрабаванняў

•Змочвальная вадкасць

•Тэмпература выпрабавання, дзе гэта дарэчы

•Ціск у кропцы бурбалкі

•Разліковы памер пор для выпрабавання бурбалак, калі гэта дастасавальна

•Крытэрыі прыёмкі

•Вынік «здаў/не здаў»

•Дата тэставання

•Адсочвальнасць інспекцыі

Прыклад

Ключавы момант — гэта прасочвальнасць.

Лік ціску без адпаведнага метаду і ўмоў змочвання мае абмежаванае значэнне.

---

Распаўсюджаныя памылковыя разуменні тэставання кропкі бурбалкі

«Памер пор кропкі бурбалкі роўны намінальнаму класу фільтра».

Не абавязкова.

Гэта розныя характарыстыкі, і іх можна вызначыць з дапамогай розных метадаў.

---

«Кропка бурбалкі вымярае сярэдні памер пор».

Не.

Пачатковая кропка бурбалкі ў першую чаргу звязана з найбольшым эфектыўным шляхам адкрытага патоку.

---

«Чым вышэйшая тэмпература бурбалкі, тым больш якасны фільтр».

Не аўтаматычна.

Звычайна гэта азначае меншую эфектыўную найбольшую пору ў параўнальных умовах. Ці з'яўляецца гэта пажаданым, залежыць ад прымянення.

---

«Кропка бурбалкі вызначае эфектыўнасць фільтрацыі».

Не само па сабе.

Фактычная эфектыўнасць утрымання патрабуе дадатковага разгляду або тэсціравання.

---

«Кропка бурбалкі паказвае мне размеркаванне памераў пор».

Не.

У стандарты ISO 4003 асабліва папярэджваецца аб адсутнасці такой інтэрпрэтацыі. [1]

---

«Ціск кропкі бурбалкі такі ж самы, як ціск разрыву».

Безумоўна, не.

Ціск у кропцы бурбалкізвязаны з пераадоленнем газам капілярных сіл у ўвільготненых порах.

Ціск разрывутычыцца структурнага пашкоджання фільтра або кампанента пад ціскам.

Фільтр можа мець адносна нізкую тэмпературу бурбалкі, валодаючы пры гэтым вельмі высокай механічнай трываласцю.

Блытаніна гэтых двух параметраў можа прывесці да сур'ёзных памылак у спецыфікацыі.

---

Як правільна выбраць фільтр з порыстага металу?

Замест таго, каб адпраўляць толькі пастаўшчыка:

«Мне патрэбен фільтр з нержавеючай сталі 5 мкм». Падайце як мага больш інфармацыі аб прымяненні.

Карысныя параметры ўключаюць:

•Неабходны матэрыял

•Намінальная ступень фільтрацыі

•Максімальныя патрабаванні да пор, калі яны крытычныя

•Патрабаванне да кропкі бурбалкі, калі пазначана

•Патрабаваемая эфектыўнасць фільтрацыі

•Газавае або вадкае асяроддзе

•Хімічны склад

•Працоўная тэмпература

•Нармальны працоўны ціск

•Максімальны перапад ціску

•Патрабаваны расход

•Памеры фільтра

•Тып падключэння

•Спосаб ачысткі

•Дзеючы стандарт выпрабаванняў

•Неабходная дакументацыя па кантролі якасці

•Колькасць партыі

Гэтая інфармацыя дазваляе распрацоўваць порыстую структуру ў залежнасці ад прымянення, а не ад аднаго мікрона.

---

Наша інжынерная перспектыва: думайце з пункту гледжання акна «Поры-Цякучасць-Трываласць»

Для многіх праектаў з порыстымі металамі мы лічым больш карысным разглядаць выбар фільтра якакно прадукцыйнасціа не адну спецыфікацыю.

Тры зменныя асабліва важныя:

Структура пор → Патокавая характарыстыка → Механічная цэласнасць

Змена аднаго можа паўплываць на астатнія.

Напрыклад:

•Больш дробныя пары могуць палепшыць утрыманне вадкасці, але павялічыць падзенне ціску;

•Больш высокая сітаватасць можа палепшыць пранікальнасць, але можа паўплываць на механічныя ўласцівасці;

•Больш густыя матэрыялы могуць палепшыць структурную трываласць, але змяніць супраціў патоку;

•Змена характарыстык парашка можа паўплываць як на размеркаванне пор, так і на пранікальнасць.

Вось чаму дадзеныя кропкі бурбалкі становяцца больш карыснымі ў спалучэнні з іншымі вымярэннямі.

Для крытычна важных прыкладанняў мы рэкамендуем задаць наступныя пытанні:

Гэта лепшае інжынернае пытанне, чым простае пытанне:

---

Як HENGKO падыходзіць да кантролю якасці порыстых металаў

У HENGKO кампаненты з порыстага металу распрацоўваюцца з улікам неабходнага матэрыялу, характарыстык пор, геаметрыі і ўмоў прымянення.

У залежнасці ад прадукту і спецыфікацыі кліента, ацэнка якасці можа ўключаць камбінацыі:

•

Кантроль сыравіны, выбар парашка, кантраляванае фармаванне, кантраляванае спяканне, кантроль памераў, ацэнка характарыстык пор, выпрабаванні на пранікальнасць, выпрабаванні пад ціскам, візуальны кантроль чысціні, праверка канкрэтных ужыванняў.

Для праектаў, дзе тэмпература бурбалкі з'яўляецца крытычным параметрам прыёмкі, умовы выпрабаванняў і межы прыёмкі павінны быць вызначаны падчас тэхнічнага зацвярджэння.

Гэта асабліва важна для нестандартных порыстых кампанентаў, дзе дзве дэталі, якія выглядаюць амаль аднолькава вонкава, могуць мець вельмі розныя ўнутраныя структуры пор.

---

Часта задаваныя пытанні: Выпрабаванне кропкі бурбалкі для фільтраў з порыстых металаў

Што такое кропка бурбалкі фільтра?

Кропка бурбалкі — гэта ціск, пры якім газ пераадольвае капілярную сілу, якая ўтрымлівае змочвальную вадкасць унутры эфектыўнай скразной поры, і стварае вызначаны стан бурбалкі на баку ніжэй па цячэнні.

Ці азначае больш высокая тэмпература бурбалкі меншы памер пор?

Пры аднолькавай змочвальнай вадкасці і параўнальных умовах выпрабаванняў, як правіла, так. Ціск кропкі бурбалкі адваротна прапарцыйны эфектыўнаму дыяметру пор.

Ці роўная кропка бурбалкі памеру пор?

Не зусім. Яго можна выкарыстоўваць для атрымання эфектыўных характарыстык пор з дапамогай бурбалкавага тэсту, але яго не варта інтэрпрэтаваць як поўнае апісанне рэальнай трохмернай сеткі пор.

Што вымярае тэст на кропку бурбалкі ў спечаным металічным фільтры?

Гэта асабліва карысна для характарыстыкі найбольшай эфектыўнай скразной пары і для параўнання кантролю якасці.

Ці можа тэставанне кропкі бурбалкі вызначыць сярэдні памер пор?

Адну пачатковую кропку бурбалкі нельга разглядаць як сярэдні памер пор. Больш поўная характарыстыка пор патрабуе дадатковых метадаў.

Ці можа кропка бурбалкі вызначыць эфектыўнасць фільтрацыі?

Не. Вымярэнне кропкі бурбалкі само па сабе не дазваляе вызначыць рэальную эфектыўнасць утрымання часціц.

У чым розніца паміж тэмпературай бурбалкі і ціскам разрыву?

Кропка бурбалкі звязана з выцясненнем вадкасці з увільготненых пор. Ціск разрыву звязаны з механічным разбурэннем. Яны апісваюць зусім розныя ўласцівасці.

Які стандарт прымяняецца да выпрабаванняў спечанага металу на наяўнасць бурбалак?

Стандарт ISO 4003:1977 спецыяльна апісвае вызначэнне памеру пор пры выпрабаванні на ўздзеянне бурбалак у пранікальных спечаных металічных матэрыялах. [1]

Ці падыходзіць ASTM F316 для спечаных металічных фільтраў?

Стандарт ASTM F316 распрацаваны спецыяльна для мембранных фільтраў. Яго прынцыпы карысныя для разумення кантролю кропкі бурбалкі, але ISO 4003 з'яўляецца больш актуальным стандартам для пранікальных спечаных металічных матэрыялаў. [1][2]

Чаму ў справаздачы аб кропцы бурбалкі павінна быць указана змочвальная вадкасць?

Паколькі павярхоўнае нацяжэнне ўплывае на сувязь паміж ціскам кропкі бурбалкі і разліковым эфектыўным памерам пор, не варта параўноўваць значэнні ціску, атрыманыя з рознымі змочвальнымі вадкасцямі, наўздагад.

---

Выснова

Вымярэнне кропкі ўтварэння бурбалак з'яўляецца адным з найбольш карысных інструментаў для ацэнкі характарыстык пор і вытворчай кансістэнцыі спечаных порыстых металічных фільтраў, але толькі пры ўмове правільнай інтэрпрэтацыі выніку.

Яго найбольшая каштоўнасць заключаецца не ў тым, каб ператварыць складаную трохмерную сетку пор у адзін, здавалася б, дакладны мікранны лік.

Яго каштоўнасць заключаецца ў тым, што ён дапамагае адказаць на практычныя пытанні якасці:

Ці ёсць нечакана вялікі адкрыты шлях патоку?

Ці адпавядае гэтая вытворчая партыя зацверджанай спецыфікацыі?

Ці змянілася сітаватая структура?

Ці адпавядае кампанент узгодненаму крытэрыю прымальнасці кропкі бурбалкі?

Такім чынам, для крытычна важных фільтрацыйных прымяненняў тэмпературу кіпення варта ўлічваць разам з пранікальнасцю, прадукцыйнасцю фільтрацыі, сумяшчальнасцю матэрыялаў, патрабаваннямі да ціску і фактычным асяроддзем эксплуатацыі.

Патрэбна дапамога ў вызначэнні порыстага металічнага фільтра?

Дашліце HENGKO патрэбныя вам рэчыматэрыял, патрабаванні да пор/фільтрацыі, памеры, працоўнае асяроддзе, хуткасць патоку, ціск, тэмпература і патрабаванні да выпрабаванняўНаша каманда інжынераў можа дапамагчы ацаніць прыдатную структуру порыстага металу і падыход да выпрабаванняў для вашага прымянення.

---

Спасылкі і тэхнічныя крыніцы

[1] ISO 4003:1977 — Пранікальныя спечаныя металічныя матэрыялы — Вызначэнне памеру пор пры выпрабаванні на ўздзеянне бурбалак
Міжнародная арганізацыя па стандартызацыі (ISO). Стандарт канкрэтна тычыцца пранікальных спечаных металічных матэрыялаў і вызначае выпрабаванне на бурбалкі як метад кантролю якасці, а не поўнае вызначэнне дакладнага памеру пор або размеркавання памераў пор.

[2] ASTM F316-03(2019) — Стандартныя метады выпрабаванняў характарыстык памеру пор мембранных фільтраў з дапамогай выпрабаванняў кропкі бурбалкі і сярэдняга расходу пор
ASTM International. Карысны для фізічнага прынцыпу капілярных сіл змочвальнай вадкасці, ціску кропкі бурбалкі, характарыстыкі максімальнай колькасці пор і абмежаванняў адносна фактычнага ўтрымання часціц.

[3] ISO 4022:2018 — Пранікальныя спечаныя металічныя матэрыялы — Вызначэнне пранікальнасці вадкасці
Міжнародная арганізацыя па стандартызацыі. Актуальна, калі акрамя характарыстык пор, атрыманых пры выпрабаванні на бурбалкі, неабходна вызначыць пранікальнасць і супраціў патоку.

[4] Дыскусіі ў галіне інжынерыі па спечаных порыстых металах
У нядаўніх інжынерных дыскусіях у сектары порыстых металаў падкрэсліваецца, што кантраляваная ўзаемазвязаная порыстасць з'яўляецца функцыянальнай структурай спечанага фільтра, і звычайна абмяркоўваецца тэмпература бурбалкі разам з пранікальнасцю. Гэтыя назіранні выкарыстоўваюцца тут у якасці галіновага кантэксту, а не ў якасці нарматыўных патрабаванняў да выпрабаванняў.