Függetlenül attól, hogy a nyers fémből cső vagy cső készül

Függetlenül attól, hogy a nyers fémből cső vagy cső készül, a gyártási folyamat jelentős mennyiségű maradékanyagot hagy a felületen.Hengerműben történő alakítás és hegesztés, rajzolóasztalon történő rajzolás, cölöp vagy extruder használata, majd ezt követően a vágási folyamat a cső vagy a csőfelület zsírral való bevonását okozhatja, és eltömődhet törmelékkel.A belső és külső felületekről eltávolítandó gyakori szennyeződések közé tartoznak a húzásból és vágásból származó olaj- és vízbázisú kenőanyagok, a vágási műveletekből származó fémtörmelékek, valamint a gyári por és törmelék.
A beltéri vízvezetékek és légcsatornák tisztításának tipikus módszerei, akár vizes oldatokkal, akár oldószerekkel, hasonlóak a kültéri felületek tisztításához.Ide tartozik az öblítés, az eltömődés és az ultrahangos kavitáció.Mindezek a módszerek hatékonyak és évtizedek óta használatosak.
Természetesen minden folyamatnak vannak korlátai, és ezek a tisztítási módszerek sem kivételek.Az öblítéshez jellemzően kézi elosztó szükséges, és az öblítőfolyadék sebességének csökkenésével veszít hatékonyságából, ahogy a folyadék megközelíti a csőfelületet (határréteg-hatás) (lásd 1. ábra).A csomagolás jól működik, de nagyon munkaigényes és nem praktikus nagyon kis átmérők esetén, mint például az orvosi alkalmazásokban (szubkután vagy luminális csövek).Az ultrahangos energia hatékonyan tisztítja a külső felületeket, de nem tud áthatolni a kemény felületeken, és nehezen éri el a cső belsejét, különösen, ha a termék kötegben van.További hátránya, hogy az ultrahang energia károsíthatja a felületet.A hangbuborékok kavitációval tisztulnak, nagy mennyiségű energia szabadul fel a felszín közelében.
E folyamatok alternatívája a vákuum ciklikus magképzés (VCN), amely a gázbuborékok növekedését és összeomlását okozza, hogy a folyadékot mozgassa.Alapvetően, ellentétben az ultrahangos eljárással, nem fenyegeti a fémfelületek károsodását.
A VCN légbuborékokat használ a keveréshez és a folyadék eltávolításához a cső belsejéből.Ez egy vákuumban működő merítési eljárás, amely vízbázisú és oldószer alapú folyadékokkal is használható.
Ugyanazon az elven működik, mint amikor buborékok keletkeznek, amikor a víz forrni kezd egy edényben.Az első buborékok bizonyos helyeken kialakulnak, különösen a jól használt edényekben.Ezeknek a területeknek a gondos vizsgálata gyakran érdességeket vagy egyéb felületi hibákat tár fel ezeken a területeken.Ezeken a területeken kerül jobban érintkezésbe a serpenyő felülete adott térfogatú folyadékkal.Ezen túlmenően, mivel ezek a területek nincsenek kitéve a természetes konvektív hűtésnek, könnyen kialakulhatnak légbuborékok.
A forrásban lévő hőátadás során a hő átadódik egy folyadéknak, hogy annak hőmérsékletét a forráspontjára emelje.A forráspont elérésekor a hőmérséklet emelkedése megáll;több hő hozzáadásával gőz keletkezik, kezdetben gőzbuborékok formájában.Ha gyorsan melegítjük, a felületen lévő összes folyadék gőzzé alakul, amit filmforrásnak nevezünk.
Ez történik, ha egy fazék vizet felforralunk: először az edény felületének bizonyos pontjain légbuborékok képződnek, majd a víz felkavarása és keverése közben a víz gyorsan elpárolog a felületről.A felszín közelében ez egy láthatatlan gőz;amikor a gőz lehűl a környező levegővel való érintkezéstől, akkor vízgőzné kondenzálódik, ami jól látható, ahogy az edény felett kialakul.
Mindenki tudja, hogy ez 212 Fahrenheit (100 Celsius-fok) hőmérsékleten fog megtörténni, de ez még nem minden.Ez ezen a hőmérsékleten és normál légköri nyomáson történik, amely 14,7 font per négyzethüvelyk (PSI [1 bar]).Más szavakkal, egy napon, amikor a légnyomás a tengerszinten 14,7 psi, a víz forráspontja a tengerszinten 212 Fahrenheit-fok;Ugyanezen a napon az 5000 láb magasan fekvő hegyekben a légköri nyomás 12,2 font per négyzethüvelyk, ahol a víz forráspontja 203 Fahrenheit-fok lenne.
Ahelyett, hogy a folyadék hőmérsékletét a forráspontra emelné, a VCN-eljárás a kamrában a nyomást a folyadék környezeti hőmérsékletű forráspontjára csökkenti.A forrásban lévő hőátadáshoz hasonlóan, amikor a nyomás eléri a forráspontot, a hőmérséklet és a nyomás állandó marad.Ezt a nyomást gőznyomásnak nevezzük.Amikor a cső vagy cső belső felülete megtelik gőzzel, a külső felület pótolja azt a gőzt, amely a kamrában a gőznyomás fenntartásához szükséges.
Bár a forrásban lévő hőátadás példázza a VCN elvét, a VCN folyamat fordítottan működik a forralással.
Szelektív tisztítási folyamat.A buborékgenerálás egy szelektív folyamat, amelynek célja bizonyos területek megtisztítása.Az összes levegő eltávolítása a légköri nyomást 0 psi-re csökkenti, ami gőznyomás, így gőz képződik a felületen.A növekvő légbuborékok kiszorítják a folyadékot a cső vagy a fúvóka felületéről.Amikor a vákuum felszabadul, a kamra visszatér a légköri nyomásra, és kiürül, friss folyadék tölti meg a csövet a következő vákuumciklushoz.A vákuum/nyomás ciklusok általában 1-3 másodpercre vannak beállítva, és tetszőleges számú ciklusra állíthatók a munkadarab méretétől és szennyezettségétől függően.
Ennek az eljárásnak az az előnye, hogy a szennyezett területtől kezdve tisztítja a cső felületét.Ahogy a gőz növekszik, a folyadék a cső felszínére kerül, és felgyorsul, erős hullámzást hozva létre a cső falán.A legnagyobb izgalom a falaknál jelentkezik, ahol a gőz nő.Ez a folyamat lényegében lebontja a határréteget, és a folyadékot a nagy kémiai potenciállal rendelkező felület közelében tartja.ábrán.A 2. ábra két eljárási lépést mutat be 0,1%-os vizes felületaktív oldat alkalmazásával.
A gőz képződéséhez szilárd felületen buborékoknak kell képződniük.Ez azt jelenti, hogy a tisztítási folyamat a felületről a folyadék felé halad.Ugyanilyen fontos, hogy a buborékok kialakulása apró buborékokkal kezdődik, amelyek a felszínen egyesülnek, és végül stabil buborékokat képeznek.Ezért a gócképződés a nagy felületű régiókat részesíti előnyben a folyadéktérfogattal szemben, mint például a csövek és a csövek belső átmérője.
A cső homorú görbülete miatt nagyobb valószínűséggel képződik gőz a cső belsejében.Mivel a belső átmérőn könnyen képződnek légbuborékok, először ott képződik gőz, és elég gyorsan ahhoz, hogy jellemzően a folyadék 70-80%-át kiszorítsa.A felületen a vákuumfázis csúcsán lévő folyadék csaknem 100%-ban gőz, ami a forrásban lévő hőátadásban forr filmet utánozza.
A magképzési eljárás szinte bármilyen hosszúságú vagy konfigurációjú egyenes, ívelt vagy csavart termékekre alkalmazható.
Találja meg a rejtett megtakarításokat.A VCN-eket használó vízrendszerek jelentősen csökkenthetik a költségeket.Mivel az eljárás a vegyszerek magas koncentrációját tartja fenn az erősebb keveredés miatt a cső felülete közelében (lásd az 1. ábrát), nincs szükség magas vegyszerek koncentrációra a kémiai diffúzió elősegítéséhez.A gyorsabb feldolgozás és tisztítás is nagyobb termelékenységet eredményez egy adott gép esetében, így a berendezés költsége is megnő.
Végül, mind a vízalapú, mind az oldószer alapú VCN-eljárások növelhetik a termelékenységet a vákuumszárítás révén.Ez nem igényel további felszerelést, ez csak egy része a folyamatnak.
A zárt kamrás kialakításnak és a termikus rugalmasságnak köszönhetően a VCN rendszer többféleképpen konfigurálható.
A vákuumciklusú gócképző eljárást különféle méretű és alkalmazású csőszerű alkatrészek, például kis átmérőjű orvosi eszközök (balra) és nagy átmérőjű rádióhullámvezetők (jobbra) tisztítására használják.
Oldószer alapú rendszerek esetén a VCN mellett más tisztítási módszerek is használhatók, mint például gőz és spray.Egyes egyedi alkalmazásokhoz ultrahangrendszer is hozzáadható a VCN javítása érdekében.Oldószerek használata esetén a VCN-eljárást vákuum-vákuum (vagy levegő nélküli) eljárás támogatja, amelyet először 1991-ben szabadalmaztattak. Az eljárás a kibocsátást és az oldószerhasználatot 97%-ra vagy magasabbra korlátozza.Az eljárást a Környezetvédelmi Ügynökség és a kaliforniai déli parti levegőminőség-gazdálkodási körzet elismerte az expozíció és a használat korlátozásának hatékonyságáért.
A VCN-eket használó oldószerrendszerek költséghatékonyak, mivel mindegyik rendszer képes vákuumdesztillációra, maximalizálva az oldószer visszanyerését.Ez csökkenti a fizetőképes beszerzéseket és a hulladékkezelést.Ez a folyamat maga meghosszabbítja az oldószer élettartamát;az oldószerbomlás sebessége az üzemi hőmérséklet csökkenésével csökken.
Ezek a rendszerek alkalmasak utókezelésre, mint például savas oldatokkal történő passziválásra vagy szükség esetén hidrogén-peroxiddal vagy egyéb vegyszerekkel történő sterilizálásra.A VCN-eljárás felületaktivitása gyorssá és költséghatékonysá teszi ezeket a kezeléseket, amelyek egyazon berendezésben kombinálhatók.
A mai napig a VCN gépek 0,25 mm átmérőjű csöveket és 1000:1-nél nagyobb átmérő/falvastagság arányú csöveket dolgoztak fel terepen.Laboratóriumi vizsgálatokban a VCN hatékonyan távolította el a legfeljebb 1 méter hosszú és 0,08 mm átmérőjű belső szennyező tekercseket;a gyakorlatban akár 0,15 mm átmérőjű lyukakat is meg tudott tisztítani.
Dr. Donald Gray is President of Vacuum Processing Systems and JP Schuttert oversees sales, PO Box 822, East Greenwich, RI 02818, 401-397-8578, contact@vacuumprocessingsystems.com.
Dr. Donald Gray is President of Vacuum Processing Systems and JP Schuttert oversees sales, PO Box 822, East Greenwich, RI 02818, 401-397-8578, contact@vacuumprocessingsystems.com.
A Tube & Pipe Journal 1990-ben indult, mint az első fémcsőiparnak szentelt magazin.Ma is ez az egyetlen ipari kiadvány Észak-Amerikában, és a legmegbízhatóbb információforrássá vált a csövekkel foglalkozó szakemberek számára.
A FABRICATOR teljes digitális hozzáférése már elérhető, egyszerű hozzáférést biztosítva az értékes iparági erőforrásokhoz.
A The Tube & Pipe Journal teljes digitális hozzáférése már elérhető, egyszerű hozzáférést biztosítva az értékes iparági forrásokhoz.
Élvezze a teljes digitális hozzáférést a STAMPING Journalhoz, a fémbélyegzési piac folyóiratához, amely a legújabb technológiai fejlesztéseket, legjobb gyakorlatokat és iparági híreket tartalmazza.
Teljes hozzáférés a The Fabricator en Español digitális kiadáshoz, amely egyszerű hozzáférést biztosít az értékes iparági erőforrásokhoz.
Sean Flottmann hegesztőoktató és művész csatlakozott a The Fabricator podcasthoz az atlantai FABTECH 2022 kiállításon egy élő csevegés céljából…