Pareiza materiāla izvēle ir viens no svarīgākajiem lēmumiem, izstrādājot porainu metāla filtru. Saķepināto bronzu, nerūsējošo tēraudu un titānu var izgatavot kontrolētās porainās konstrukcijās, taču tās ir paredzētas dažādām darbības vidēm un inženiertehniskajām prioritātēm. Vispārējai rūpnieciskai filtrēšanai saķepinātā bronza nodrošina praktisku līdzsvaru starp filtrēšanas veiktspēju un izmaksām. Nerūsējošo tēraudu bieži izvēlas, ja nepieciešama lielāka mehāniskā izturība, izturība pret koroziju vai temperatūras spēja. Titānu parasti uzskata par īpašiem lietojumiem, kur ir kritiska izturība pret koroziju, zems blīvums un materiāla ilgtermiņa stabilitāte.
NAVI Titanium ražo pielāgotas porainā metāla filtru sastāvdaļas un var novērtēt dažādas materiālu iespējas atbilstoši klienta darba videi, filtrēšanas prasībām, spiedienam, temperatūrai, izmēriem un pielietojuma videi. Mērķis nav identificēt vienu universāli labāku materiālu, bet gan izvēlēties materiālu, kas nodrošina pareizu veiktspējas, kalpošanas laika un izmaksu kombināciju faktiskajam lietojumam.
Materiālu salīdzinājums
|
Īpašums |
Saķepināta bronza |
Nerūsējošais tērauds |
Titāns |
|
Izmaksas |
Nolaist |
Mērens |
Augstāks |
|
Mehāniskā izturība |
Labi |
Augsts |
Augsts |
|
Izturība pret koroziju |
labi* |
Augsts — izcils* |
Augsts — izcils* |
|
Temperatūras spēja |
Mērens |
Augsts |
Augsts |
|
Blīvums |
Augstāks |
Augstāks |
Nolaist |
|
Tipiska pozicionēšana |
Vispārējā rūpniecība |
Prasīga industriālā |
Specializētas lietojumprogrammas |
*Faktiskā veiktspēja ir atkarīga no sakausējuma, vides, koncentrācijas, temperatūras, spiediena un iedarbības apstākļiem.
Detalizēts apraksts par trim materiāliem
Saķepināta bronza bieži tiek izvēlēta lietojumiem, kur nepieciešama uzticama filtrēšana bez ārkārtējas korozijas vai temperatūras izturības. Ražošanas process sākas ar bronzas pulveri, kas tiek saspiests vajadzīgajā ģeometrijā un pēc tam kontrolētos apstākļos saķepināts. Iegūtais metāliskais korpuss satur savstarpēji savienotas poras, kas veido šķidruma plūsmas ceļus. Poraino struktūru var konstruēt atbilstoši nepieciešamajām filtrēšanas un plūsmas īpašībām. Tas padara saķepinātu bronzu piemērotu lietojumiem, kas saistīti ar saspiestu gaisu, vispārējo gāzes filtrēšanu, eļļu, eļļošanas sistēmām, ventilatoriem, kā arī vārstu un regulatoru aizsardzību. Viena no spēcīgākajām bronzas priekšrocībām ir tās līdzsvars starp veiktspēju un izmaksām. Ja lietojumprogramma darbojas mērenā spiedienā un temperatūrā ar saderīgu vidi, dārgāks materiāls var nesniegt pietiekamu papildu vērtību, lai attaisnotu palielinātās materiāla izmaksas. NAVI Titanium var izgatavot arī dažādu ģeometriju bronzas filtrus, ļaujot poraino komponentu integrēt kompaktos rūpnieciskos mezglos.
Nerūsējošais tērauds: izturība un daudzpusība
Parasti priekšroka tiek dota saķepinātam nerūsējošajam tēraudam, ja darbības vide izvirza lielākas prasības attiecībā uz mehānisko izturību, izturību pret koroziju, spiedienu vai temperatūru. Saskaņā ar pieteikumu var apsvērt parastās nerūsējošā tērauda kategorijas, piemēram, 304 un 316L. Klases izvēlei jābalstās uz darba vidi un faktiskajiem vides apstākļiem, nevis pieņemot, ka viena nerūsējošā tērauda marka ir piemērota katram lietojumam. Nerūsējošais tērauds ir īpaši noderīgs prasīgām industriālajām sistēmām, tostarp hidrauliskajām iekārtām, ķīmiskajai apstrādei, rūpnieciskai gāzes filtrēšanai un procesu iekārtām. Salīdzinot ar bronzu, nerūsējošais tērauds var nodrošināt plašāku darbības diapazonu lietojumiem, kas saistīti ar augstākām mehāniskām vai vides prasībām. Tomēr augstāka veiktspēja ir saistīta arī ar augstākām materiālu izmaksām. Ja darbības vide ir salīdzinoši viegla, nerūsējošā tērauda izvēle tikai tāpēc, ka tam ir augstāka nominālā veiktspēja, var radīt nevajadzīgu specifikāciju pārsniegšanu.
Saķepināts titāns ir piemērots specializētiem un prasīgiem lietojumiem. Titāns apvieno augstu izturību ar salīdzinoši zemu blīvumu, padarot to pievilcīgu, ja svara samazināšana ir svarīga. Tas var arī nodrošināt spēcīgu izturību pret koroziju daudzās sarežģītās vidēs. Tas padara porainu titānu piemērotu lietošanai, piemēram, kuģu aprīkojumam, hlorīdu saturošām vidēm, ķīmiskai apstrādei un specializētām rūpnieciskām sistēmām. Piemēram, ja filtrs ir nepārtraukti pakļauts korozīvās vides iedarbībai, kur bieža lētāka materiāla nomaiņa palielinātu uzturēšanas izmaksas, titāns var nodrošināt piemērotāku ilgtermiņa risinājumu. Augstākas materiālu izmaksas nozīmē, ka titāns parasti ir jāizvēlas tāpēc, ka lietojumam ir vajadzīgas īpašas priekšrocības, nevis vienkārši tāpēc, ka tas ir augstākās kvalitātes materiāls.
Izturība pret koroziju un vidēja saderība
Materiāla izvēle kļūst īpaši svarīga, ja filtrs ir pakļauts korozīvu šķidrumu vai gāzu iedarbībai.
Saķepinātā bronza darbojas uzticami daudzās vispārējās rūpnieciskās vidēs, tomēr tās saderība ir jānovērtē, pamatojoties uz faktisko darba vidi. Pēc noklusējuma tas nav piemērots agresīvai ķīmiskai apkopei vai hlorīdu bagātiem apstākļiem.
Nerūsējošais tērauds nodrošina plašāku izturību pret koroziju, un tādas kategorijas kā 316L tiek plaši izmantotas prasīgākās vidēs. Tomēr tas nav pilnībā izturīgs pret koroziju; tā darbība ir atkarīga no ķīmiskās koncentrācijas, temperatūras, iedarbības laika un citiem faktoriem.
Titāns nodrošina izcilu izturību pret koroziju jūras vidē un hlorīdu saturošā vidē. Projektiem, kur aizsardzība pret koroziju ir kritisks konstrukcijas faktors, tas bieži tiek novērtēts kā uzticams un augstas veiktspējas filtru materiāls.
Visiem trim materiāliem pareizā inženiertehniskā pieeja ir novērtēt konkrēto vidi un darbības apstākļus, nevis piešķirt absolūtu korozijas klasifikāciju.
Temperatūras un filtrēšanas veiktspēja
Temperatūras un mehāniskās prasības var arī noteikt piemērotu materiālu. Nerūsējošais tērauds bieži vien ir praktisks risinājums lietojumiem, kas saistīti ar relatīvi augstu spiedienu, temperatūru vai mehānisku slodzi, jo tas apvieno stiprību un termisko spēju. Titāns var arī nodrošināt augstu izturību, vienlaikus piedāvājot zemāku blīvumu, kas var būt noderīgi specializētām iekārtām, kur svara samazināšana ir svarīga. Saķepināta bronza parasti ir piemērotāka mēreniem ekspluatācijas apstākļiem. Tas var nodrošināt uzticamu veiktspēju daudzos rūpnieciskās filtrēšanas lietojumos, taču smagāki temperatūras, spiediena vai korozijas apstākļi var attaisnot nerūsējošā tērauda vai titāna izmantošanu. Galīgā spiediena spēja ir atkarīga arī no filtra ģeometrijas, sienas biezuma, atbalsta struktūras un spiediena starpības. Tāpēc materiāla izvēle vienmēr jāveic kopā ar filtra dizainu.
Izplatīts pārpratums ir tāds, ka filtra materiāla maiņa automātiski maina filtrācijas pakāpi. Patiesībā bronzu, nerūsējošo tēraudu un titānu var ražot ar kontrolētām porainām konstrukcijām. Filtrēšanas veiktspēja ir atkarīga no tādiem faktoriem kā: Pulvera īpašības; Poru struktūra; Porainība; filtra biezums; Filtra laukums; Ražošanas apstākļi; Šķidruma īpašības; Plūsmas ātrums; Piesārņotāju īpašības. Piemēram, lai pabeigtu inženiertehnisko specifikāciju, nepietiek ar 10 μm filtra norādīšanu. Ražotājam ir arī jāsaprot nepieciešamais plūsmas ātrums, spiediens, temperatūra un vide. Smalkāka poraina struktūra var uzlabot daļiņu aizturi, bet var arī palielināt spiediena kritumu. Tāpēc mērķis ir izveidot atbilstošu līdzsvaru starp: filtrēšanas reitings + plūsmas ātrums + spiediena kritums + apkopes prasības.
Praktiskā materiāla izvēles rokasgrāmata
Izvēlieties saķepinātu bronzu, kad:
Nepieciešama vispārēja rūpnieciskā filtrēšana;
Izmaksu efektivitāte ir svarīgs apsvērums;
Darba vide ir saderīga ar bronzu;
Spiediens un temperatūra ir mēreni;
Nepieciešama kompakta poraina metāla sastāvdaļa.
Izvēlieties saķepinātu nerūsējošo tēraudu šādos gadījumos:
Nepieciešama lielāka mehāniskā izturība;
Spiediens vai temperatūra ir salīdzinoši augsta;
Nepieciešama lielāka izturība pret koroziju;
Filtrs ir pakļauts prasīgiem rūpnieciskiem apstākļiem;
Svarīga ir ilgstoša konstrukcijas izturība.
Izvēlieties saķepinātu titānu, kad:
Izturība pret koroziju ir galvenā prasība;
Lietojumprogramma ir saistīta ar sarežģītu jūras vai hlorīdu vidi;
Zems blīvums ir izdevīgs;
Ir iesaistīti īpaši ķīmiski vai rūpnieciski apstākļi.
NAVI titāna porainu metālu filtru risinājumi
Kā pieredzējis porainu metāla komponentu ražotājs NAVI Titanium nodrošina pielāgotus filtrēšanas risinājumus, izmantojot saķepinātu bronzu, nerūsējošo tēraudu un titānu. Tā vietā, lai katrai lietojumprogrammai piemērotu vienu un to pašu filtra specifikāciju, NAVI Titanium novērtē materiālu un struktūru atbilstoši faktiskajiem darbības apstākļiem.
|
Nepieciešamā informācija |
Inženiertehniskais mērķis |
|
Darba vide |
Materiālu saderība |
|
Filtrācijas vērtējums |
Daļiņu aizture |
|
Plūsmas ātrums |
Filtra laukums un plūsmas dizains |
|
Spiediens |
Strukturālās prasības |
|
Temperatūra |
Materiālu izvēle |
|
Izmēri |
Filtra ģeometrija |
|
Piesārņotāji |
Filtrēšanas dizains |
|
Daudzums |
Ražošanas plānošana |
