Без оглед на тоа како суровиот метал е направен во цевка или цевка

Без оглед на тоа како суровиот метал е направен во цевка или цевка, процесот на производство остава значителна количина на резидуален материјал на површината.Формирањето и заварувањето на валавница, цртањето на маса за извлекување или користењето на колвач или екструдер проследено со процес на сечење до должина, може да предизвикаат површината на цевката да се премачкаат со маснотии и да се затнат со остатоци.Вообичаените загадувачи што треба да се отстранат од внатрешните и надворешните површини вклучуваат лубриканти на база на масло и вода од цртање и сечење, метални остатоци од операциите на сечење и фабричка прашина и остатоци.
Типичните методи за чистење на внатрешните водоводи и воздушни канали, без разлика дали се со водени раствори или растворувачи, се слични на оние што се користат за чистење на надворешни површини.Тие вклучуваат испирање, приклучување и ултразвучна кавитација.Сите овие методи се ефикасни и се користат со децении.
Се разбира, секој процес има ограничувања, и овие методи за чистење не се исклучок.Исплакувањето обично бара рачен колектор и ја губи својата ефикасност бидејќи брзината на испирање на течноста се намалува како што течноста се приближува до површината на цевката (ефект на граничен слој) (види Слика 1).Пакувањето работи добро, но е многу макотрпно и непрактично за многу мали дијаметри како оние што се користат во медицинските апликации (поткожни или луминални цевки).Ултразвучната енергија е ефикасна при чистење на надворешни површини, но не може да навлезе во тврди површини и има тешкотии да стигне до внатрешноста на цевката, особено кога производот е спакуван.Друг недостаток е тоа што ултразвучната енергија може да предизвика оштетување на површината.Звучните меури се расчистуваат со кавитација, ослободувајќи голема количина на енергија во близина на површината.
Алтернатива на овие процеси е вакуум циклична нуклеација (VCN), која предизвикува гасни меурчиња да растат и колапс за да се движи течноста.Во основа, за разлика од ултразвучниот процес, тој не ризикува да ги оштети металните површини.
VCN користи воздушни меури за мешање и отстранување на течноста од внатрешноста на цевката.Ова е процес на потопување кој работи во вакуум и може да се користи и со течности на база на вода и на растворувачи.
Работи на истиот принцип како што се формираат меурчиња кога водата ќе почне да врие во тенџере.Првите меурчиња се формираат на одредени места, особено во добро користени саксии.Внимателната проверка на овие области често открива грубост или други површински несовршености во овие области.Токму во овие области површината на тавата е во поголем контакт со даден волумен на течност.Покрај тоа, бидејќи овие области не подлежат на природно конвективно ладење, лесно може да се формираат воздушни меури.
При пренос на топлина со вриење, топлината се пренесува во течност за да се подигне нејзината температура до точката на вриење.Кога ќе се достигне точката на вриење, температурата престанува да расте;Додавањето повеќе топлина резултира со пареа, првично во форма на меурчиња од пареа.Кога брзо се загрева, целата течност на површината се претвора во пареа, што е познато како вриење на филм.
Еве што се случува кога ќе доведете тенџере со вода да зоврие: прво, на одредени точки на површината на тенџерето се формираат воздушни меури, а потоа како што водата се меша и меша, водата брзо испарува од површината.Во близина на површината е невидлива пареа;кога пареата се лади од контакт со околниот воздух, таа се кондензира во водена пареа, која е јасно видлива додека се формира над тенџерето.
Сите знаат дека ова ќе се случи на 100 степени Целзиусови, но тоа не е се.Ова се случува на оваа температура и стандарден атмосферски притисок, што е 14,7 фунти по квадратен инч (PSI [1 bar]).Со други зборови, во ден кога воздушниот притисок на ниво на морето е 14,7 psi, точката на вриење на водата на нивото на морето е 212 степени целзиусови;истиот ден во планините на 5.000 стапки во овој регион, атмосферскиот притисок е 12,2 фунти по квадратен инч, каде што водата би имала точка на вриење од 203 степени целзиусови.
Наместо да ја подигне температурата на течноста до нејзината точка на вриење, процесот VCN го намалува притисокот во комората до точката на вриење на течноста на амбиентална температура.Слично на преносот на топлина на вриење, кога притисокот ќе достигне точка на вриење, температурата и притисокот остануваат константни.Овој притисок се нарекува притисок на пареа.Кога внатрешната површина на цевката или цевката се полни со пареа, надворешната површина ја надополнува пареата неопходна за одржување на притисокот на пареата во комората.
Иако преносот на топлина со вриење е пример за принципот на VCN, процесот VCN работи обратно со вриење.
Селективен процес на чистење.Генерирањето меурчиња е селективен процес насочен кон расчистување на одредени области.Отстранувањето на целиот воздух го намалува атмосферскиот притисок на 0 psi, што е притисок на пареа, што предизвикува формирање на пареа на површината.Растечките воздушни меури ја поместуваат течноста од површината на цевката или млазницата.Кога ќе се ослободи вакуумот, комората се враќа на атмосферски притисок и се прочистува, свежа течност што ја исполнува цевката за следниот вакуум циклус.Циклусите на вакуум/притисок обично се поставени на 1 до 3 секунди и може да се постават на кој било број циклуси во зависност од големината и контаминацијата на работното парче.
Предноста на овој процес е што ја чисти површината на цевката почнувајќи од контаминираната област.Како што расте пареата, течноста се турка на површината на цевката и се забрзува, создавајќи силно бранување на ѕидовите на цевката.Најголемата возбуда се јавува кај ѕидовите, каде што расте пареата.Во суштина, овој процес го разградува граничниот слој, одржувајќи ја течноста блиску до површината со висок хемиски потенцијал.На сл.2 прикажува два процесни чекори со користење на 0,1% воден раствор на сурфактант.
За да се формира пареа, на цврста површина мора да се формираат меурчиња.Тоа значи дека процесот на чистење оди од површината до течноста.Подеднакво важно, нуклеацијата на меурчиња започнува со ситни меурчиња кои се спојуваат на површината, на крајот формирајќи стабилни меурчиња.Затоа, нуклеацијата ги фаворизира регионите со голема површина над волуменот на течноста, како што се цевките и внатрешните дијаметри на цевките.
Поради конкавната кривина на цевката, поверојатно е да се формира пареа во внатрешноста на цевката.Бидејќи воздушните меури лесно се формираат на внатрешниот дијаметар, таму прво се формира пареа и доволно брзо за обично да помести 70% до 80% од течноста.Течноста на површината на врвот на вакуумската фаза е речиси 100% пареа, што го имитира вриењето на филмот при пренос на топлина што врие.
Процесот на нуклеација е применлив за прави, закривени или искривени производи со речиси секоја должина или конфигурација.
Најдете скриени заштеди.Водните системи кои користат VCN може значително да ги намалат трошоците.Бидејќи процесот одржува високи концентрации на хемикалии поради посилното мешање во близина на површината на цевката (види Слика 1), не се потребни високи концентрации на хемикалии за да се олесни хемиската дифузија.Побрзата обработка и чистење, исто така, резултира со поголема продуктивност за дадена машина, со што се зголемува цената на опремата.
Конечно, и процесите VCN на база на вода и растворувачи можат да ја зголемат продуктивноста преку сушење во вакуум.Ова не бара дополнителна опрема, тоа е само дел од процесот.
Поради дизајнот на затворената комора и топлинската флексибилност, системот VCN може да се конфигурира на различни начини.
Процесот на нуклеирање на вакуумскиот циклус се користи за чистење на тубуларни компоненти со различни големини и апликации, како што се медицинските уреди со мал дијаметар (лево) и радио брановодите со голем дијаметар (десно).
За системи базирани на растворувачи, може да се користат и други методи за чистење, како што се пареа и спреј, како додаток на VCN.Во некои уникатни апликации, може да се додаде систем за ултразвук за да се подобри VCN.Кога се користат растворувачи, процесот VCN е поддржан со процес од вакуум во вакуум (или без воздух), прв патентиран во 1991 година. Процесот ги ограничува емисиите и употребата на растворувачи на 97% или повеќе.Процесот е препознаен од Агенцијата за заштита на животната средина и Калифорнискиот округ на Јужниот брег за управување со квалитетот на воздухот за неговата ефикасност во ограничувањето на изложеноста и употребата.
Системите со растворувачи кои користат VCN се исплатливи бидејќи секој систем е способен за вакуумска дестилација, максимизирајќи го обновувањето на растворувачите.Ова го намалува купувањето на растворувачи и отстранувањето на отпадот.Овој процес сам по себе го продолжува животот на растворувачот;брзината на распаѓање на растворувачот се намалува како што се намалува работната температура.
Овие системи се погодни за посттретман, како што е пасивација со киселински раствори или стерилизација со водород пероксид или други хемикалии доколку е потребно.Површинската активност на процесот VCN ги прави овие третмани брзи и ефективни, и тие можат да се комбинираат во истиот дизајн на опремата.
До денес, машините VCN обработуваат цевки со дијаметар од 0,25 mm и цевки со сооднос дијаметар и дебелина на ѕидот поголем од 1000:1 на терен.Во лабораториски студии, VCN беше ефикасен во отстранување на внатрешни контаминирачки калеми долги до 1 метар и 0,08 mm во дијаметар;во пракса, можеше да исчисти низ дупки со дијаметар до 0,15 mm.
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 беше лансиран во 1990 година како прво списание посветено на индустријата за метални цевки.Денес, таа останува единствената публикација во индустријата во Северна Америка и стана најдоверливиот извор на информации за професионалците за цевки.
Сега е достапен целосниот дигитален пристап до FABRICATOR, обезбедувајќи лесен пристап до вредните ресурси на индустријата.
Сега е достапен целосниот дигитален пристап до The Tube & Pipe Journal, обезбедувајќи лесен пристап до вредните ресурси на индустријата.
Уживајте во целосниот дигитален пристап до STAMPING Journal, списанието за пазарот на метални печати со најновите технолошки достигнувања, најдобри практики и вести од индустријата.
Целосен пристап до дигиталното издание на The Fabricator en Español сега е достапно, обезбедувајќи лесен пристап до вредните индустриски ресурси.
Инструкторот за заварување и уметник Шон Флотман се придружи на подкастот на Fabricator на FABTECH 2022 во Атланта за разговор во живо…