Nettsjinsteande hoe't it rau metaal wurdt makke yn in buis of piip

Nettsjinsteande hoe't it rau metaal wurdt makke yn in buis of piip, lit it produksjeproses in signifikante hoemannichte oerbliuwsel op it oerflak efterlitte.It foarmjen en lassen op in rôljende mole, tekenjen op in tekentafel, of it brûken fan in piler of extruder folge troch in cut-to-lingte proses kin feroarsaakje dat de piip of piip oerflak wurdt bedekt mei fet en kin ferstoppe wurde mei pún.Algemiene fersmoargingen dy't moatte wurde fuortsmiten fan ynterne en eksterne oerflakken omfetsje oalje- en wetter-basearre smeermiddelen fan tekenjen en snijden, metalen ôffal fan snijoperaasjes, en fabryksstof en ôffal.
Typyske metoaden foar it skjinmeitsjen fan binnen loodgieters en luchtkanalen, itsij mei wetterige oplossingen as solvents, binne fergelykber mei dy brûkt foar it skjinmeitsjen fan bûten oerflakken.Dizze omfetsje spoelen, plugging en ultrasone kavitaasje.Al dizze metoaden binne effektyf en binne al tsientallen jierren brûkt.
Fansels hat elk proses beheiningen, en dizze skjinmakmetoaden binne gjin útsûndering.Flushing fereasket typysk in hânmjittich mannichfâldich en ferliest syn effektiviteit as de flush floeistof snelheid nimt ôf as de floeistof benaderjen liedt ta de piip oerflak (grinslaach effekt) (sjoch figuer 1).Packing wurket goed, mar is heul moeizaam en ûnpraktysk foar heul lytse diameters lykas dy brûkt wurde yn medyske tapassingen (subkutane as luminale buizen).Ultrasone enerzjy is effektyf by it skjinmeitsjen fan eksterne oerflakken, mar it kin gjin hurde oerflakken penetrearje en hat muoite om it ynterieur fan 'e piip te berikken, benammen as it produkt bondele is.In oar neidiel is dat ultrasone enerzjy skea oan it oerflak feroarsaakje kin.De lûdbellen wurde ferwidere troch kavitaasje, wêrtroch in grutte hoemannichte enerzjy by it oerflak frijlitten wurdt.
In alternatyf foar dizze prosessen is vacuum cyclic nucleation (VCN), dy't feroarsaket gas bubbels te groeien en ynstoarten te bewegen floeistof.Yn prinsipe, yn tsjinstelling ta it ultrasone proses, it riskearret gjin skea oan metalen oerflakken.
VCN brûkt lucht bubbels te agitate en fuortsmite floeistof út de binnenkant fan de piip.Dit is in ûnderdompelingsproses dat wurket yn in fakuüm en kin brûkt wurde mei sawol wetter-basearre as solvent-basearre fluids.
It wurket op itselde prinsipe dat bubbels foarmje as wetter begjint te sieden yn in pot.De earste bubbels foarmje op bepaalde plakken, benammen yn goed brûkte potten.Foarsichtige ynspeksje fan dizze gebieten lit faak rûchheid of oare oerflak ûnfolsleinens yn dizze gebieten.It is yn dizze gebieten dat it oerflak fan 'e panne yn mear kontakt is mei in bepaalde folume fan floeistof.Derneist, om't dizze gebieten net ûnderwurpen binne oan natuerlike konvektive koeling, kinne luchtbellen maklik foarmje.
By siedende waarmte oerdracht wurdt waarmte oerbrocht nei in floeistof om syn temperatuer te ferheegjen nei it siedpunt.As it siedpunt berikt is, hâldt de temperatuer op;it tafoegjen fan mear waarmte resultearret yn stoom, yn earste ynstânsje yn 'e foarm fan stoombellen.Wannear't fluch ferwaarme, feroaret alle floeistof op it oerflak yn damp, wat bekend is as film siedend.
Hjir is wat der bart as jo in pot mei wetter bringe oan in ko: earst foarmje luchtbellen op bepaalde punten op it oerflak fan 'e pot, en dan as it wetter wurdt agitearre en rûkt, ferdampt it wetter fluch fan it oerflak.Tichtby it oerflak is it in ûnsichtbere damp;as de damp ôfkoelt troch kontakt mei de omlizzende loft, condensearret it yn wetterdamp, dy't dúdlik sichtber is as it oer de pot ûntstiet.
Elkenien wit dat dit sil barre by 212 graden Fahrenheit (100 graden Celsius), mar dat is net alles.Dit bart by dizze temperatuer en standert atmosfearyske druk, dat is 14,7 pûn per fjouwerkante inch (PSI [1 bar]).Mei oare wurden, op in dei as luchtdruk op seenivo is 14,7 psi, it siedpunt fan wetter op seenivo is 212 graden Fahrenheit;op deselde dei yn 'e bergen op 5.000 fuotten yn dizze regio, de atmosfearyske druk is 12,2 pûn per fjouwerkante inch, dêr't it wetter soe hawwe in siedpunt fan 203 graden Fahrenheit.
Yn stee fan it ferheegjen fan de temperatuer fan 'e floeistof nei it siedpunt, ferleget it VCN-proses de druk yn' e keamer nei it siedpunt fan 'e floeistof by ambiente temperatuer.Fergelykber mei siedende waarmteferfier, as de druk it siedpunt berikt, bliuwe de temperatuer en druk konstant.Dizze druk wurdt dampdruk neamd.As it binnenste oerflak fan 'e buis of piip is fol mei stoom, it bûtenste oerflak replenishes de stoom nedich te behâlden de damp druk yn' e keamer.
Hoewol siedende waarmteferfier it prinsipe fan VCN foarbyldet, wurket it VCN-proses omkeard mei siedend.
Selektyf reinigingsproses.Bubble generaasje is in selektyf proses rjochte op it wiskjen fan bepaalde gebieten.It fuortsmiten fan alle lucht ferminderet atmosfearyske druk nei 0 psi, dat is damp druk, wêrtroch stoom te foarmjen op it oerflak.Groeiende luchtbellen ferpleatse flüssigens fan it oerflak fan 'e buis of mûle.As it fakuüm wurdt frijlitten, komt de keamer werom nei atmosfearyske druk en wurdt skjinmakke, frisse floeistof folje de buis foar de folgjende fakuümsyklus.Vacuum- / druksyklusen wurde typysk ynsteld op 1 oant 3 sekonden en kinne ynsteld wurde op elk oantal syklusen ôfhinklik fan de grutte en fersmoarging fan it wurkstik.
It foardiel fan dit proses is dat it reinigt it oerflak fan 'e piip útgeande fan it fersmoarge gebiet.As de damp groeit, wurdt de flüssigens nei it oerflak fan 'e buis skood en fersnelt, wêrtroch in sterke rimpeling op' e muorren fan 'e buis ûntstiet.De grutste opwining komt foar by de muorren, dêr't stoom groeit.Yn essinsje brekt dit proses de grinslaach del, en hâldt de floeistof ticht by it oerflak mei hege gemyske potinsjele.Op fig.2 toant twa proses stappen mei help fan in 0,1% waterige surfactant oplossing.
Om stoom te foarmjen, moatte bubbels foarmje op in fêst oerflak.Dit betsjut dat it skjinmeitsjen fan it oerflak nei de flüssigens giet.Like wichtich, bubble nucleation begjint mei lytse bubbels dy't koalesce oan it oerflak, úteinlik foarmje stabile bubbels.Dêrom favoryt nukleaasje regio's mei in heech oerflak boppe floeibere folume, lykas buizen en pipe binnendiameters.
Troch de konkave kromming fan 'e piip is der mear kâns om stoom te foarmjen binnen de piip.Om't luchtbellen maklik oan 'e binnendiameter foarmje, wurdt dêr earst damp foarme en fluch genôch om typysk 70% oant 80% fan 'e floeistof te ferpleatsen.De flüssigens oan it oerflak op 'e peak fan' e fakuümfaze is hast 100% damp, dy't in film siedt yn siedende waarmte oerdracht.
It nukleaasjeproses is fan tapassing op rjochte, kromme of twisted produkten fan hast elke lingte of konfiguraasje.
Fyn ferburgen besparrings.Wettersystemen mei VCN's kinne de kosten signifikant ferminderje.Om't it proses hege konsintraasjes fan gemikaliën behâldt fanwegen sterker mingen tichtby it oerflak fan 'e buis (sjoch figuer 1), binne hege konsintraasjes fan gemikaliën net nedich om gemyske diffusion te fasilitearjen.Snellere ferwurking en skjinmeitsjen resultearret ek yn hegere produktiviteit foar in opjûne masine, sadat de kosten fan 'e apparatuer ferheegje.
Uteinlik kinne sawol wetter-basearre as solvent-basearre VCN-prosessen de produktiviteit ferheegje troch fakuümdrogen.Dit fereasket gjin ekstra apparatuer, it is gewoan in diel fan it proses.
Troch it sletten keamerûntwerp en thermyske fleksibiliteit kin it VCN-systeem op ferskate manieren konfigureare wurde.
It fakuümsyklusnukleaasjeproses wurdt brûkt om buisfoarmige komponinten fan ferskate maten en tapassingen skjin te meitsjen, lykas medyske apparaten mei lytse diameter (links) en radiowaveguides mei grutte diameter (rjochts).
Foar solvent-basearre systemen kinne oare skjinmeitsjen metoaden lykas stoom en spray brûkt wurde neist VCN.Yn guon unike tapassingen kin in ultraschallsysteem tafoege wurde om de VCN te ferbetterjen.By it brûken fan solvents wurdt it VCN-proses stipe troch in fakuüm-nei-fakuüm (of airless) proses, earst patintearre yn 1991. It proses beheint útstjit en solventgebrûk oan 97% of heger.It proses is erkend troch it Environmental Protection Agency en it California District of South Coast Air Quality Management foar syn effektiviteit yn it beheinen fan eksposysje en gebrûk.
Oplosmiddelsystemen dy't VCN's brûke binne kosten-effektyf, om't elk systeem fakuümdestillaasje is, wêrtroch't solventherstel maksimale is.Dit fermindert oankeapen fan oplosmiddels en ôffalferfier.Dit proses sels ferlingt it libben fan it solvent;it taryf fan oplosmiddel ûntbining nimt ôf as de wurktemperatuer nimt ôf.
Dizze systemen binne geskikt foar post-behanneling lykas passivearring mei soere oplossingen of sterilisaasje mei wetterstofperoxide of oare gemikaliën as nedich.De oerflakaktiviteit fan it VCN-proses makket dizze behannelingen fluch en kosten effektyf, en se kinne wurde kombineare yn deselde apparatuerûntwerp.
Oant no ta hawwe VCN-masines buizen sa lyts as 0,25 mm yn diameter ferwurke en pipen mei ferhâldingen fan diameter oant muorredikte grutter as 1000: 1 yn it fjild.Yn laboratoariumstúdzjes wie VCN effektyf yn it fuortheljen fan ynterne fersmoargingsspoelen oant 1 meter lang en 0,08 mm yn diameter;yn 'e praktyk, it koe skjinmeitsje troch gatten oant 0,15 mm yn diameter.
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.
Tube & Pipe Journal waard lansearre yn 1990 as it earste tydskrift wijd oan de metalen pipe yndustry.Hjoed, it bliuwt de ienige yndustry publikaasje yn Noard-Amearika en is wurden de meast fertroude boarne fan ynformaasje foar tubing professionals.
Folsleine digitale tagong ta The FABRICATOR is no beskikber, en biedt maklike tagong ta weardefolle yndustryboarnen.
Folsleine digitale tagong ta The Tube & Pipe Journal is no beskikber, en biedt maklike tagong ta weardefolle yndustryboarnen.
Genietsje fan folsleine digitale tagong ta STAMPING Journal, it tydskrift foar metalen stampingmerk mei de lêste technologyske foarútgong, bêste praktiken en yndustrynijs.
Folsleine tagong ta The Fabricator en Español digitale edysje is no beskikber, en biedt maklike tagong ta weardefolle yndustryboarnen.
Welding-ynstrukteur en keunstner Sean Flottmann die mei oan The Fabricator-podcast by FABTECH 2022 yn Atlanta foar in live chat ...