Kas yra akytojo metalo filtrų burbulo taško bandymas? Išsamus vadovas

Sukepinto metalo filtras gali būti nurodytas kaip „5 μm“, tačiau vien šis skaičius inžinieriui nepasako jo didžiausio atviro srauto kelio dydžio. Porėtiems metalams su tarpusavyje sujungtu trimačiu porų tinklu šis skirtumas yra svarbus: neįprastai didelis tarpinis porų plotas gali turėti įtakos filtro vientisumui, konsistencijai ir apsaugai nuo srauto, net jei nominalus porų dydis atrodo teisingas.

Tai viena iš priežasčiųburbulo taško bandymasplačiai naudojamas porėtų metalinių komponentų kokybės kontrolei.

Sukepintų metalų atveju viena iš aktualiausių nuorodų yraISO 4003:1977,Pralaidžios sukepintų metalų medžiagos. Burbulų bandymo porų dydžio nustatymas[1]. Standartas taikomas filtrams, porėtiems guoliams, porėtiems elektrodams ir kitiems sukepintų komponentų su tarpusavyje susijusiu poringumu rūšims. Svarbu tai, kad ISO burbuliukų bandymą pirmiausia apibūdina kaipkokybės kontrolės testas, o ne kaip metodas tiksliam porų dydžiui, pilnam porų dydžių pasiskirstymui ar filtro klasei apibrėžti. ISO 4003 paskutinį kartą peržiūrėtas ir patvirtintas 2022 m. ir tebėra aktualus. [1]

Šis skirtumas yra esminis norint teisingai suprasti burbulo taško bandymą.

Praktiškai burbulo taško bandymas atsako į naudingą inžinerinį klausimą:

Kokiam slėgiui esant, dujos pirmiausia gali išstumti drėkinamąjį skystį iš didžiausios efektyvios poros šioje porėtoje struktūroje?

Atsakymas gali padėti gamintojams ir vartotojams įvertinti porų konsistenciją, aptikti neįprastai didelius srauto takus, palyginti gamybos partijas ir patikrinti, ar porėtas metalinis komponentas atitinka sutartas kokybės specifikacijas.

---

Kas yra burbulo taško testavimas?

Burbulų taško bandymas yra šlapio tekėjimo technika, naudojama apibūdinti didžiausią efektyvią atvirą porą poringoje medžiagoje.

Pagrindinis principas yra gana paprastas.

Porėtas filtras pirmiausia visiškai prisotinamas drėkinamuoju skysčiu. Dėl paviršiaus įtempimo ir kapiliarinių jėgų skystis lieka tarpusavyje susijungusių porų viduje.

Dujų slėgis – paprastai švarus suslėgtas oras arba azotas – tada tiekiamas į vieną sudrėkinto filtro pusę.

Palaipsniui didėjant slėgiui, galiausiai jo pakanka, kad būtų įveikta kapiliarinė jėga, laikanti skystį didžiausioje efektyvioje kiaurymėje. Dujos praeina pro tą porą ir priešingoje pusėje sukuria burbuliukus.

Slėgis, susijęs su apibrėžtos burbuliavimo sąlygos pradžia, vadinamas:

Burbulo taško slėgis

Nors ASTM F316 standartas skirtas membraniniams, o ne specialiai sukepintų metalų filtrams, jame aprašomas tas pats pagrindinis kapiliarinis principas: minimalus slėgis, reikalingas drėkinančiam skysčiui išstumti iš poros, priklauso nuo poros skersmens, skysčio paviršiaus įtempties ir drėkinimo sąlygų. [2]

Paprastas būdas apie tai pagalvoti

Įsivaizduokite kelis labai mažus kapiliarinius vamzdelius, pripildytus skysčio.

Skysčiui išstumti iš siauro vamzdelio reikia didesnio slėgio nei iš plataus.

Tas pats bendrasis principas taikomas ir tarpusavyje sujungtai akytai medžiagai:

Didesnė efektyvi pora → mažesnis reikalingas slėgis

Mažesnė efektyvi pora → didesnis reikalingas slėgis

Štai kodėl burbulo taško slėgis suteikia informacijos apie didžiausią efektyvią porą akytame filtre.

Tačiau yra svarbus apribojimas:

Šis skirtumas tampa ypač svarbus vertinant sukepintų porėtų metalų savybes.

---

Kaip veikia burbulo taško testas?

Įprastas burbulo taško bandymas apima keturis pagrindinius etapus.

1 veiksmas: visiškai sudrėkinkite porėtą filtrą

Akytas metalinis komponentas yra prisotintas tinkamu drėkinamuoju skysčiu.

Skystis turi patekti į atviras, tarpusavyje sujungtas poras, o ne tiesiog sudrėkinti išorinį paviršių.

Priklausomai nuo bandymo procedūros ir medžiagos, tinkami skysčiai gali būti alkoholio pagrindu pagaminti arba kiti nurodyti bandymo skysčiai.

Drėkinamasis skystis yra svarbus, nespaviršiaus įtempimastiesiogiai veikia slėgio ir apskaičiuoto porų skersmens santykį.

Tai reiškia:

Burbulo taško slėgio duomenys be informacijos apie bandymo skystį ir metodą yra nepilni duomenys.

Dvi laboratorijos gali išbandyti nominaliai identiškus filtrus, naudodamos skirtingo paviršiaus įtempimo skysčius, ir gauti skirtingus burbuliukų taško slėgius, nebūtinai klystant nė vienai laboratorijai.

---

2 veiksmas: palaipsniui didinkite dujų slėgį

Dujų slėgis taikomas vienai sudrėkinto porėto filtro pusei.

Slėgis turėtų būti didinamas kontroliuojamai.

Iš pradžių drėkinančio skysčio kapiliarinė jėga neleidžia dujoms tekėti per skysčiu užpildytą porų tinklą.

Didėjant slėgio skirtumui, dujos pradeda išstumti skystį iš lengviausio tekėjimo kelio.

---

3 veiksmas: nustatykite burbulo tašką

Esant tam tikram slėgiui, dujos prasiveržia pro efektyvią kiaurymę ir pasroviui tampa matomi burbuliukai.

Priklausomai nuo nurodytos bandymo procedūros, operatorius arba prietaisas nustato apibrėžtą burbulo taško sąlygą.

ASTM F316 aprašo burbuliukų susidarymo taško slėgį pagal slėgį, kuriam esant membraninio bandymo metodo metu atsiranda nuolatinis burbuliukų srautas. [2]

Todėl pramoninei kokybės kontrolei svarbu, kad tiekėjai ir klientai susitartų dėl bandymo metodo ir baigties, o ne lygintų slėgio skaičius nežinant, kaip jie buvo gauti.

---

4 veiksmas: užrašykite slėgį ir įvertinkite rezultatą

Rezultatas gali būti nurodytas kaip slėgis, pavyzdžiui:

•kPa bar psi

Jis taip pat gali būti paverstas įburbuliukų bandymo porų dydisnaudojant nurodytą slėgio, drėkinamojo skysčio savybių ir porų geometrijos santykį.

Gamybos kokybės kontrolės atveju gamintojai gali palyginti šį rezultatą su sutartu priimtinu diapazonu arba istoriniais proceso duomenimis.

 

---

Kaip burbulo taško slėgis susijęs su porų dydžiu?

Fizinis burbulo taško bandymo principas kyla iš kapiliarinio slėgio.

Dažniausiai naudojamas supaprastintas ryšys yra toks:

D = 4γ cosθ / ΔP, kur:

•D= efektyvus porų skersmuo

•Γ= drėkinamojo skysčio paviršiaus įtempimas

•Θ= skysčio ir poros paviršiaus sąlyčio kampas

•ΔP= slėgio skirtumas burbulo taške

Šis ryšys mums pasako kai ką labai naudingo:

Todėl:

Tai naudinga lyginant panašius filtrus, pagamintus ir išbandytus kontroliuojamomis sąlygomis.

Tačiau ši lygtis neturėtų gundyti mūsų įsivaizduoti sukepinto metalo filtro kaip idealiai cilindrinių kapiliarinių vamzdelių pluošto.

Tai netiesa.

---

Inžinerinė įžvalga: sukepinto metalo pora nėra tobula skylė

Čia burbulo taškų duomenų interpretavimas tampa įdomesnis.

Lazeriu gręžtoje plokštėje gali būti geometriškai apibrėžtų skylių. Sukepinto miltelių filtre tokių nėra.

Sukepinimo metu metalo dalelės susijungia, palikdamos tarpusavyje susijungusių tuštumų tinklą. Šie kanalai gali keisti skerspjūvį, išsišakoti, vėl susijungti ir vingiuoti per medžiagą.

Gauta struktūra yra trimatė.

Taigi, kai apskaičiuojant burbuliukų susidarymo tašką gaunamas „efektyvus porų skersmuo“, tai neturėtų būti automatiškai interpretuojama taip, tarsi kažkas būtų išgręžęs idealiai apvalią skylę, kurios skersmuo yra lygiai toks pat, per filtrą.

ASTM F316 standarte pateikiamas panašus įspėjimas dėl membraninių bandymų: apskaičiuotas efektyvus porų dydis pagrįstas idealizuotu kapiliarinių porų modeliu ir tiesiogiai neatspindi tikrojo dalelių sulaikymo. [2]

Sukepintų metalų atveju manome, kad šį skirtumą dar svarbiau aiškiai perteikti.

Burbulų taškas yra porų tinklo charakteristika, o ne mikroskopinė liniuotė, matuojanti kiekvieną metalo viduje esančią tuštumą.

---

Ką iš tikrųjų matuoja burbulo taško testavimas?

Porėtųjų metalų specifikacijose dažnai painiojami keli terminai:

•Nominalus porų dydis, didžiausias porų dydis, vidutinis porų dydis, burbulų bandymas, porų dydis, filtravimo klasė, dalelių sulaikymas, porų dydžio pasiskirstymas

Jie nėra keičiami.

1. Didžiausia efektyvi per porą

Tai yra charakteristika, labiausiai susijusi su pradiniu burbulo tašku.

Didžiausias efektyvus atviras srauto kelias paprastai reikalauja mažiausio slėgio drėkinančiam skysčiui išstumti.

Dėl to burbulinių taškų testavimas yra ypač naudingas nustatant netikėtai didelius atvirus takus.

---

2. Nominalus porų dydis

Gamintojo nurodytas nominalus mikronų įvertinimas yra produkto specifikacija arba klasifikacija.

Nereikėtų automatiškai laikyti, kad jis lygus burbuliukų bandymo metu gautam porų dydžiui.

Filtras, parduodamas kaip nominali „5 μm“ klasės, nebūtinai apskaičiuoja burbuliukų bandymo porų dydį tiksliai 5,00 μm.

Du skaičiai apibūdina skirtingus dalykus.

---

3. Vidutinis porų dydis

Vieno burbulo taško matavimo nereikėtų interpretuoti kaip vidutinio visų porų skersmens sukepinto metalo struktūroje.

ISO 4003 aiškiai įspėja nenaudoti burbuliukų bandymo kaip metodo tiksliam porų dydžiui ir porų dydžio pasiskirstymui nustatyti. [1]

---

4. Porų dydžio pasiskirstymas

Jei taikymui reikalingas išsamesnis kiaurymių pasiskirstymo apibūdinimas, gali būti naudojami tokie metodai kaipkapiliarinio srauto porometrijagali būti informatyviau.

Šie metodai tiria šlapių ir sausų dujų tekėjimo elgseną tam tikrame slėgio diapazone, o ne vien remiasi pirmojo proveržio sąlyga.

---

5. Dalelių sulaikymas

Tai dar vienas dažnas painiavos šaltinis.

Apskaičiuotas burbulų bandymo porų dydisne automatiškai lygus mažiausios dalelės, kurią filtras sulaiko, dydžiui.

Faktinis filtravimo veikimas gali priklausyti nuo:

•Porų geometrija, porų gylis, vingiuotumas, dalelių forma, dalelių dydžio pasiskirstymas, pyrago susidarymas, skysčio savybės, tekėjimo greitis, slėgio skirtumas, paviršiaus sąveika.

ASTM F316 taip pat teigia, kad virimo taško rezultatai neturėtų būti naudojami kaip vienintelis veiksnys apibūdinant kietųjų dalelių teršalų sulaikymą. [2]

Inžinerinės įžvalgos

Jei tiekėjas sako:

„Mūsų burbuliukų temperatūra rodo 5 μm, todėl šis filtras sulaiko absoliučiai 5 μm daleles.“ Prieš priimdami šią išvadą, norėtume pamatyti daugiau įrodymų.

Kritinio filtravimo atveju, burbulo taškas turėtų būti viena patvirtinimo dėlionės dalis, o ne visa dėlionė.

 

---

Burbulų taškas, nominalus porų dydis ir filtravimo laipsnis

Šis skirtumas yra pakankamai svarbus, kad būtų galima jį apibendrinti:

Sudėtingoms reikmėms inžinieriai turėtų vengti rinktis filtrą išvien vienas mikronų skaičius.

---

Kodėl svarbus sukepintų metalų filtrų burbuliukų taško bandymas?

Tikroji burbulinio taško bandymo vertė tampa aiškesnė, kai jį traktuojame kaip gamybos ir kokybės kontrolės įrankį.

1. Nenormaliai didelių porų aptikimas

Apsvarstykite du sukepintų filtrų diskus, pagamintus iš tos pačios medžiagos ir nominalios kokybės.

Dauguma jų porų struktūrų gali būti panašios.

Tačiau jei jame yra lokalizuotas didelis srauto kelias, pradinis dujų proveržis gali įvykti esant žemesniam slėgiui.

Tai gali padaryti burbuliukų taško bandymą naudingą nustatant porų struktūros anomalijas, kurias kitaip būtų sunku vizualiai pamatyti.

---

2. Gamybos nuoseklumo tikrinimas

Sukepinto porėto metalo eksploatacinės savybės priklauso nuo daugelio gamybos kintamųjų, įskaitant:

•Metalo miltelių charakteristikos, dalelių dydžio pasiskirstymas, formavimo sąlygos, žalias tankis, sukepinimo temperatūra, sukepinimo atmosfera, sukepinimo laikas, apdirbimas, suvirinimas, valymas.

Kontroliuojamas gamybos procesas turėtų užtikrinti pakankamai pastovias porėtumo savybes kiekvienoje partijoje.

Todėl burbulo taško rezultatų stebėjimas gali padėti gamintojams nustatyti proceso poslinkį.

---

3. Vientisumo patikrinimas

Burbulų taškų testavimas taip pat gali padėti atskleisti nenormalius atvirus srauto takus.

ASTM konkrečiai atkreipia dėmesį, kad membranų srityje atliekant burbuliukų taško bandymą galima nustatyti membranos pažeidimus, neefektyvius sandariklius arba sistemos nuotėkį. [2]

Tikslūs standžių sukepintų metalų komponentų gedimo režimai skiriasi, tačiau pagrindinė kokybės kontrolės idėja išlieka naudinga:Netikėtai ankstyvas dujų proveržis nusipelno tyrimo.

Priklausomai nuo komponento, galimos priežastys gali būti:

•Vietinis porų defektas

•Žala antrinio apdorojimo metu

•Problema susirinkime

---

4. Gamybos partijų palyginimas

Pakartotiniams B2B užsakymams nuoseklumas gali būti toks pat svarbus kaip ir nominali specifikacija.

Klientas, perkantis šimtus ar tūkstančius porėtų komponentų, dažnai nori:

12-asis lotas elgsis kaip 11-asis lotas.

Burbulų taško duomenys kartu su pralaidumo ir matmenų patikrinimu gali suteikti prasmingesnį kiekvienos partijos vaizdą nei tiesiog užrašant „10 μm“ ant kiekvieno brėžinio.

---

Burbulinio taško bandymas, palyginti su kitais porėtųjų metalų bandymais

Nė vienas bandymas negali visiškai apibūdinti porėto metalinio filtro.

Pramoniniuose taikymuose keli metodai gali vienas kitą papildyti.

Laidžių sukepintų metalų atveju,ISO 4022:2018atskirai aptariamas skysčių pralaidumo nustatymas. [3]

Šis atskyrimas pats savaime yra pamokantis:

Porų charakteristikos ir pralaidumas yra susiję, tačiau tai nėra ta pati savybė.

Gerai suprojektuotai filtro specifikacijai dažnai reikia abiejų.

---

Inžinerinė įžvalga: neoptimizuokite burbulo taško atskirai

Vienas klaidingas supratimas, su kuriuo kartais susiduriame renkantis filtrus, yra toks:

„Kuo aukštesnė burbulo temperatūra, tuo geriau.“

Tai nebūtinai tiesa.

Didesnis burbuliukų susidarymo taškas paprastai rodo mažesnę didžiausią efektyvią porą panašiomis bandymo sąlygomis.

Tačiau mažesnės poros taip pat gali padidinti pasipriešinimą tekėjimui.

Realioje sistemoje inžinieriams gali tekti subalansuoti:

Sulaikymas ↔ Slėgio kritimas ↔ Srauto greitis ↔ Purvo sulaikymo talpa ↔ Mechaninis stiprumas

Pavyzdžiui, pagaminus žymiai smulkesnį dujų filtrą, gali susidaryti įspūdingas porų dydis, tuo pačiu sukuriant per didelį slėgio kritimą.

Todėl „geriausias“ filtras nėra tas, kurio burbuliavimo temperatūra yra aukščiausia.

Tai filtras, kurio porų struktūra ir srauto charakteristikos atitinka proceso reikalavimus.

Tai atitinka pastebėjimą, kuris nuolat kartojamas diskusijose apie porėtų metalų inžineriją: poringumas nėra vien gamybos defektas, kurį reikia pašalinti; porėtame filtre kontroliuojamas porų tinklas pats savaime yra komponento funkcinė savybė. Todėl pramonės inžinieriai linkę aptarti burbuliavimo tašką kartu su pralaidumu, o ne kaip atskirą rodiklį [4].

---

Kokie veiksniai gali turėti įtakos burbulo taško bandymo rezultatams?

Burbulinio taško testavimas atrodo paprastas, tačiau keli kintamieji gali reikšmingai paveikti rezultatą.

Drėkinamasis skystis

Paviršiaus įtempimas tiesiogiai veikia kapiliarinio slėgio santykį.

Todėl keičiant bandymo skystį, gali pasikeisti išmatuotas slėgis.

Štai kodėl techninėje ataskaitoje turėtų būti nurodytas drėkinamasis skystis.

---

Visiškas drėkinimas

Jei porėta struktūra nėra tinkamai sudrėkinta, įstrigusios dujos gali duoti klaidingus rezultatus.

Tai tampa ypač aktualu, kai:

•Labai smulkios poros; sudėtingos geometrijos; užteršti paviršiai; ilgi porėti vamzdeliai; aklos arba iš dalies uždaros konstrukcijos.

---

Kontaktinis kampas

Taip pat svarbi drėkinamojo skysčio ir metalinio paviršiaus sąveika.

Paviršiaus būklė, užterštumas ir cheminė sudėtis gali turėti įtakos drėkinimo elgsenai.

---

Temperatūra

Paviršiaus įtempimas kinta priklausomai nuo temperatūros.

Norint tiksliai palyginti, bandymo sąlygos turėtų būti kontroliuojamos arba bent jau dokumentuojamos.

---

Slėgio rampa ir galinio taško apibrėžimas

Dėl sparčiai didėjančio slėgio pirmąjį proveržį gali būti sunkiau nuosekliai atpažinti.

Kontroliuojama procedūra pagerina pakartojamumą.

---

Paviršiaus užterštumas

Alyva, apdirbimo likučiai, valymo chemikalai ir kiti teršalai gali pakeisti drėkinimo savybes.

Todėl prieš bandymą filtrą reikia tinkamai išvalyti pagal nustatytą procedūrą.

---

Porų geometrija

Tikros sukepintos poros yra netaisyklingos ir vingiuotos.

Tai viena iš priežasčių, kodėl apskaičiuotas porų skersmuo turėtų būti laikomasefektyvi charakteristika, o ne išsamus geometrinis aprašymas.

---

Kodėl dvi laboratorijos gali gauti skirtingus burbulo taško rezultatus?

Tarkime, kad A laboratorija praneša:

Burbulų taškas: 0,8 baro, o B laboratorija pateikia:

Burbulų slėgis: 1,0 bar

Ar tai automatiškai reiškia, kad viena laboratorija yra neteisi?

Nr.

Prieš lygindami skaičius, patikrinkite:

1.Ar jie naudojo tą patį drėkinamąjį skystį?

2.Ar skystis buvo panašios temperatūros?

3.Ar filtras buvo visiškai sudrėkintas?

4.Ar buvo naudojamas tas pats burbulo formos galinis taškas?

5.Ar slėgio rampa buvo panaši?

6.Ar buvo naudojamas tas pats skaičiavimo metodas?

7.Ar filtras buvo išvalytas tokiu pačiu būdu?

8.Ar bandymo įtaisas buvo tinkamai užsandarintas?

Inžinerinės įžvalgos

Kalbant apie tiekėjų kvalifikaciją, rekomenduojame vengti specifikacijų, kuriose nurodoma tik:

„Burbulo taškas ≥ X bar.“

Labiau atkartojama specifikacija apibrėžiabandymo metodas ir bandymo skystis kartu su priėmimo kriterijumi.

Priešingu atveju tiekėjai ir klientai gali lyginti skirtingomis fizinėmis sąlygomis sugeneruotus skaičius.

---

ISO 4003: Pagrindinis sukepintų metalų burbuliukų bandymo standartas

Porėtiems sukepintų metalų komponentams,ISO 4003:1977yra ypač aktualu.

Jo pavadinimas yra:

Pralaidžios sukepintų metalų medžiagos. Burbulų bandymo porų dydžio nustatymas

Taikymo sritis apima filtrus, porėtus guolius, porėtus elektrodus ir kitus komponentus su tarpusavyje susijusiu poringumu. Standartas lieka paskelbtas ir galiojantis po jo patvirtinimo 2022 m. [1].

Turbūt vertingiausia ISO 4003 standarto žinutė yra ne tik tai, kaip atlikti bandymą.

Tai kaipneinterpretuoti jo.

ISO aiškiai nurodo burbulų testą kaipkokybės kontrolės testas, o ne tikslaus porų dydžio, pilno porų dydžio pasiskirstymo ar filtro klasės nustatymo metodas. [1]

Šis teiginys turėtų turėti įtakos tam, kaip inžinieriai rašo filtrų specifikacijas.

---

O kaip dėl ASTM F316?

Tiriant burbulo taško bandymus, dažnai susiduriama su ASTM F316 standartu.

Visas jo pavadinimas yra:

Standartiniai membraninių filtrų porų dydžio charakteristikų bandymo metodai, naudojant burbuliukų taško ir vidutinio srauto porų bandymą.

ASTM teigia, kad šis metodas gali būti naudojamas maksimaliam porų dydžiui nustatyti ir palyginti, ir paaiškina drėkinimo skysčio kapiliarinių jėgų ir virimo taško slėgio sąryšį. [2]

Tačiau yra svarbus skirtumas:

ASTM F316 yra membraninių filtrų standartas. ISO 4003 yra tiesiogiai skirtas pralaidžioms sukepintų metalų medžiagoms.

Todėl, aptariant sukepinto nerūdijančio plieno, nikelio, titano ar kitų porėtų metalų komponentus, ISO 4003 paprastai yra tiesioginė nuoroda.

ASTM F316 standartas išlieka naudingas norint suprasti pagrindinį burbulo taško principą ir efektyvaus porų skaičiavimo pavertimo faktiniu dalelių sulaikymu apribojimus.

---

Kaip burbulinio taško bandymas tinka sukepintų metalų gamyboje

Burbulinio taško testavimas neturėtų būti laikomas izoliuota laboratorine operacija.

Tai tinka platesnei gamybos kontrolės sistemai.

Supaprastintas porėto metalo gamybos būdas gali atrodyti taip:

Metalo miltelių pasirinkimas

↓

Miltelių klasifikacija / paruošimas

↓

Formavimas

↓

Kontroliuojamas sukepinimas

↓

Mechaninis apdirbimas / Suvirinimas / Surinkimas

↓

Valymas

↓

Porų ir srauto bandymas

↓

Matmenų / vizualinė apžiūra

↓

Galutinė kokybės kontrolė

↓

Pakuotė

Ankstyvieji šio proceso pokyčiai gali paveikti galutinę porėtą struktūrą.

Štai kodėl galutinis bandymas suteikia vertingos informacijos gamybai.

---

Kurias porėtas metalines medžiagas galima išbandyti burbuliniu metodu?

Šis metodas tinka daugeliui pralaidžių metalinių medžiagų su tarpusavyje sujungtomis poromis, jei komponentą galima tinkamai sudrėkinti ir išbandyti.

Pavyzdžiai:

Sukepintas nerūdijantis plienas

Įprasti pasirinkimai yra 304 ir 316L, o 316L plačiai naudojamas ten, kur reikalingas geresnis atsparumas korozijai.

Nikelis ir nikelio lydiniai

Naudojamas ten, kur cheminis suderinamumas, temperatūra arba specializuotos proceso sąlygos reikalauja geresnių eksploatacinių savybių nei standartinis nerūdijantis plienas.

Titanas

Dažnai pasirenkamas dėl atsparumo korozijai ir palankių stiprumo ir svorio savybių.

Bronzos ir vario pagrindu pagamintos porėtos medžiagos

Naudojamas tokiose srityse kaip pneumatiniai komponentai, duslintuvai ir specializuotas filtravimas.

Didelio našumo lydiniai

Priklausomai nuo aplinkos, porėti komponentai taip pat gali būti gaminami iš tokių lydinių kaip Inconel, Hastelloy arba Monel.

Tinkama medžiaga turėtų būti parenkama atsižvelgiant į faktinę cheminę, terminę, slėgio ir mechaninę aplinką, o ne vien į porų dydį.

---

Burbulinio taško bandymas skirtingoms reikmėms

Pramoninių dujų filtravimas

Proceso dujų atveju neįprastai didelės poros gali palengvinti užterštumo patekimą.

Todėl burbuliukų testavimas gali būti filtro terpės kokybės kontrolės dalis.

---

Skysčių filtravimas

Skysčių filtravimui reikia įvertinti porų struktūrą kartu su klampumu, slėgio kritimu, dalelių kiekiu ir pageidaujamu sulaikymu.

Vien burbulo taškas negali prognozuoti visiško paslaugos teikimo.

---

Didelio grynumo dujų sistemos

Kai pasroviui skirti komponentai yra jautrūs užterštumui, ypač svarbios gali būti nuoseklios porėtos struktūros.

Priklausomai nuo švaros reikalavimų, burbulinio taško testavimas gali būti derinamas su papildomu filtravimo efektyvumo, švaros ar nuotėkio bandymu.

---

Chemijos ir naftos chemijos perdirbimas

Cheminis suderinamumas, temperatūra ir slėgis gali būti tokie pat svarbūs kaip ir porų dydis.

Todėl, priklausomai nuo proceso skysčio, galima rinktis nikelio lydinius, titaną arba specializuotus nerūdijančius plienus.

---

Purškimas ir dujų difuzija

Akytasis metalas taip pat plačiai naudojamas dujų ir skysčių sąlyčiui.

Čia išryškėja dar vienas klaidingas supratimas:

Burbulo taško poros dydis nėra toks pat kaip susidariusio burbulo skersmuo.

Burbulų dydis skystyje taip pat gali priklausyti nuo:

•Dujų srauto greitis, proceso paviršiaus įtempimas, skysčio slėgis, difuzoriaus geometrija, porų pasiskirstymas, orientacija, skysčio gylis, koalescencijos elgsena.

Burbulų taško bandymas gali apibūdinti porėtą terpę, tačiau jis neturėtų būti naudojamas vien tik tiksliam proceso burbulų skersmeniui nustatyti.

---

Kaip skaityti burbulo taško bandymo ataskaitą

B2B pirkimams naudingoje „burbulo taškų“ ataskaitoje turėtų būti pakankamai informacijos, kad rezultatą būtų galima atkurti ir atsekti.

Apsvarstykite galimybę ieškoti:

•Produkto / detalės numeris

•Partijos arba partijos numeris

•Medžiaga

•Filtro matmenys

•Nominali porų specifikacija

•Bandymo metodas

•Drėkinamasis skystis

•Bandymo temperatūra, jei taikoma

•Burbulo taško slėgis

•Apskaičiuotas burbuliukų bandymo porų dydis, jei taikoma

•Priėmimo kriterijai

•Rezultatas teigiamas / neigiamas

•Bandymo data

•Patikrinimų atsekamumas

Pavyzdys

Svarbiausias aspektas – atsekamumas.

Slėgio skaičius be susijusio metodo ir drėkinimo sąlygų turi ribotą vertę.

---

Dažni nesusipratimai dėl burbulo taško testavimo

„Burbulo taško porų dydis lygus nominaliai filtro vertei.“

Nebūtinai.

Jie turi skirtingas charakteristikas ir gali būti apibrėžti naudojant skirtingus metodus.

---

„Burbulo taškas matuoja vidutinį porų dydį.“

Nr.

Pradinis burbuliukų susidarymo taškas pirmiausia siejamas su didžiausiu efektyviu atviro srauto keliu.

---

„Aukštesnis burbulo taškas reiškia aukštesnės kokybės filtrą.“

Ne automatiškai.

Paprastai tai reiškia mažesnę efektyvią didžiausią porą panašiomis sąlygomis. Ar tai pageidautina, priklauso nuo taikymo.

---

„Burbulo temperatūra lemia filtravimo efektyvumą.“

Ne savaime.

Faktinis išlaikymo efektyvumas reikalauja papildomų svarstymų arba bandymų.

---

„Burbulo taškas man parodo visą porų dydžio pasiskirstymą.“

Nr.

ISO 4003 standartas konkrečiai įspėja apie tokį aiškinimą. [1]

---

„Burbulo taško slėgis yra toks pat kaip sprogimo slėgis.“

Tikrai ne.

Burbulo taško slėgisyra susijęs su dujų įveikimu kapiliarinių jėgų sudrėkintoje poroje.

Plyšimo slėgissusijęs su filtro ar komponento struktūriniu gedimu veikiant slėgiui.

Filtras gali turėti santykinai žemą burbulo temperatūrą, tačiau tuo pačiu metu labai didelį mechaninį stiprumą.

Šių dviejų parametrų supainiojimas gali sukelti rimtų specifikacijų klaidų.

---

Kaip reikėtų nurodyti akyto metalo filtrą?

Užuot siuntus tik tiekėją:

„Man reikia 5 μm nerūdijančio plieno filtro.“ Pateikite kuo daugiau informacijos apie taikymą.

Naudingi parametrai apima:

•Reikalinga medžiaga

•Nominalus filtravimo laipsnis

•Maksimalus porų reikalavimas, jei kritinis

•Burbulinio taško reikalavimas, jei nurodytas

•Reikalingas filtravimo efektyvumas

•Dujos arba skysta terpė

•Cheminė sudėtis

•Darbinė temperatūra

•Normalus darbinis slėgis

•Didžiausias slėgio skirtumas

•Reikalingas srautas

•Filtro matmenys

•Ryšio tipas

•Valymo metodas

•Taikomas bandymo standartas

•Reikalinga kokybės kontrolės dokumentacija

•Partijos kiekis

Ši informacija leidžia porėtą struktūrą suprojektuoti atsižvelgiant į pritaikymą, o ne į vieno mikrono skaičių.

---

Mūsų inžinerinis požiūris: mąstykite „poros–srautas–stipris“ lango sąlygomis

Daugeliui projektų, kuriuose naudojami porėti metalai, mums naudingiau galvoti apie filtro pasirinkimą kaip apienašumo langaso ne viena specifikacija.

Ypač svarbūs trys kintamieji:

Porų struktūra → Srauto charakteristikos → Mechaninis vientisumas

Vieno pakeitimas gali paveikti kitus.

Pavyzdžiui:

•Smulkesnės poros gali pagerinti sulaikymą, bet padidinti slėgio kritimą;

•Didesnis poringumas gali pagerinti pralaidumą, tačiau gali turėti įtakos mechaninėms savybėms;

•Storesnė terpė gali pagerinti konstrukcijos tvirtumą, tačiau pakeisti srauto pasipriešinimą;

•Besikeičiančios miltelių savybės gali paveikti tiek porų pasiskirstymą, tiek pralaidumą.

Štai kodėl burbulo taško duomenys tampa naudingesni, kai derinami su kitais matavimais.

Dėl kritinių programų rekomenduojame paklausti:

Tai geresnis inžinerinis klausimas nei tiesiog paklausti:

---

Kaip HENGKO taiko porėtųjų metalų kokybės kontrolę

HENGKO įmonėje porėti metaliniai komponentai yra projektuojami atsižvelgiant į reikiamą medžiagą, porų savybes, geometriją ir naudojimo sąlygas.

Priklausomai nuo produkto ir kliento specifikacijos, kokybės vertinimas gali apimti šiuos derinius:

•

Žaliavos kontrolė, miltelių parinkimas, kontroliuojamas formavimas, kontroliuojamas sukepinimas, matmenų kontrolė, porų charakteristikų įvertinimas, pralaidumo bandymas, slėgio bandymas, vizualinė kontrolė, švaros kontrolė, konkrečiai paskirčiai pritaikytas patikrinimas.

Projektams, kuriuose virimo taškas yra labai svarbus priėmimo parametras, bandymo sąlygos ir priėmimo ribos turėtų būti apibrėžtos techninio patvirtinimo metu.

Tai ypač svarbu nestandartiniams porėtiems komponentams, kai dviem išoriškai beveik identiškoms dalims gali reikėti labai skirtingų vidinių porų struktūrų.

---

DUK: Porėtųjų metalų filtrų burbuliukų taško bandymas

Koks yra filtro virimo taškas?

Burbuliavimo temperatūra yra slėgis, kuriam esant dujos įveikia kapiliarinę jėgą, laikančią drėkinamąjį skystį efektyvioje kiaurymėje, ir sukuria apibrėžtą burbuliavimo sąlygą pasroviui esančioje pusėje.

Ar aukštesnis burbuliukų taškas reiškia mažesnį porų dydį?

Esant tam pačiam drėkinamajam skysčiui ir panašiomis bandymo sąlygomis, paprastai taip. Burbulų taško slėgis yra atvirkščiai proporcingas efektyviam porų skersmeniui.

Ar burbulo taškas lygus porų dydžiui?

Ne visai. Tai galima panaudoti burbulų bandymo efektyviosios porų charakteristikos nustatymui, tačiau to nereikėtų interpretuoti kaip išsamų realaus trimačio porų tinklo aprašymą.

Ką matuoja burbuliukų taško bandymas sukepinto metalo filtre?

Tai ypač naudinga apibūdinant didžiausią efektyvią porų skvarbą ir atliekant kokybės kontrolės palyginimus.

Ar burbuliukų taško bandymas gali nustatyti vidutinį porų dydį?

Vieno pradinio burbuliukų susidarymo taško nereikėtų laikyti vidutiniu porų dydžiu. Išsamesniam porų apibūdinimui reikalingi papildomi metodai.

Ar burbuliukų taškas gali nulemti filtravimo efektyvumą?

Ne. Vien tik burbuliukų taško bandymas nenustato tikrojo dalelių sulaikymo efektyvumo.

Kuo skiriasi burbulo taško ir sprogimo slėgis?

Burbuliavimo taškas susijęs su skysčio išstūmimu iš sudrėkintų porų. Plyšimo slėgis susijęs su mechaniniu pažeidimu. Jie apibūdina visiškai skirtingas savybes.

Kuris standartas taikomas sukepintų metalų burbulų bandymui?

ISO 4003:1977 standartas konkrečiai skirtas burbuliukų bandymo porų dydžio nustatymui pralaidžiose sukepintose metalinėse medžiagose. [1]

Ar ASTM F316 tinka sukepintų metalų filtrams?

ASTM F316 yra specialiai parašytas membraniniams filtrams. Jo principai yra naudingi norint suprasti virimo taško bandymus, tačiau ISO 4003 yra labiau susijęs standartas, skirtas pralaidžioms sukepintų metalų medžiagoms. [1][2]

Kodėl drėkinamasis skystis turėtų būti nurodytas virimo taško ataskaitoje?

Kadangi paviršiaus įtempimas turi įtakos burbuliukų susidarymo taško slėgio ir apskaičiuoto efektyvaus porų dydžio santykiui, slėgio verčių, gautų naudojant skirtingus drėkinamuosius skysčius, nereikėtų lyginti aklai.

---

Išvada

Burbulų taško bandymas yra vienas naudingiausių įrankių, skirtų įvertinti sukepintų porėtų metalinių filtrų porų charakteristikas ir gamybos nuoseklumą, tačiau tik tada, kai rezultatas interpretuojamas teisingai.

Didžiausia jo vertė yra ne tame, kad sudėtingas trimatis porų tinklas paverčiamas vienu, atrodytų, tiksliu mikronų skaičiumi.

Jo vertė slypi tame, kad jis padeda atsakyti į praktinius kokybės klausimus:

Ar yra netikėtai didelis atviras srauto kelias?

Ar ši gamybos partija atitinka patvirtintą specifikaciją?

Ar pasikeitė porėta struktūra?

Ar komponentas atitinka sutartą burbulo taško priėmimo kriterijų?

Todėl kritinėse filtravimo srityse burbuliavimo tašką reikėtų vertinti kartu su pralaidumu, filtravimo efektyvumu, medžiagų suderinamumu, slėgio reikalavimais ir faktine darbo aplinka.

Reikia pagalbos nustatant porėto metalo filtrą?

Siųskite HENGKO savo reikalingąmedžiaga, porų / filtravimo reikalavimai, matmenys, darbinė terpė, srauto greitis, slėgis, temperatūra ir bandymo reikalavimaiMūsų inžinierių komanda gali padėti įvertinti tinkamą porėtos metalo konstrukciją ir bandymo metodą jūsų pritaikymui.

---

Nuorodos ir techniniai šaltiniai

[1] ISO 4003:1977. Pralaidžios sukepintų metalų medžiagos. Burbulų bandymo porų dydžio nustatymas
Tarptautinė standartizacijos organizacija (ISO). Standartas konkrečiai skirtas pralaidžioms sukepintų metalų medžiagoms ir burbuliukų bandymas įvardijamas kaip kokybės kontrolės metodas, o ne kaip visiškas tikslaus porų dydžio ar porų dydžio pasiskirstymo nustatymas.

[2] ASTM F316-03(2019) – Standartiniai membraninių filtrų porų dydžio charakteristikų bandymo metodai, naudojant burbuliukų taško ir vidutinio srauto porų bandymą
ASTM International. Naudinga drėkinimo skysčio kapiliarinių jėgų fizikiniams principams, burbuliukų taško slėgiui, maksimaliam porų apibūdinimui ir faktinio dalelių sulaikymo apribojimams.

[3] ISO 4022:2018. Pralaidžios sukepintų metalų medžiagos. Skysčių pralaidumo nustatymas
Tarptautinė standartizacijos organizacija. Aktualu, kai be burbuliukų bandymo porų charakteristikų reikia apibūdinti ir pralaidumą bei atsparumą tekėjimui.

[4] Pramonės inžinerijos diskusijos apie sukepintų porėtų metalų
Naujausiose inžinerijos diskusijose porėtųjų metalų sektoriuje taip pat pabrėžiama, kad kontroliuojamas tarpusavyje susijęs poringumas yra sukepintų filtrų funkcinė struktūra, ir dažnai aptariama burbuliavimo temperatūra kartu su pralaidumu. Šie stebėjimai čia naudojami kaip pramonės kontekstas, o ne kaip normatyviniai bandymų reikalavimai.