Iepriekšējā rakstā TOPTITECH iepazīstināja ar pirmajiem diviem nerūsējošā tērauda pulvera saķepināšanas filtra elementu ražošanas posmiem: izejvielu sagatavošanu un formēšanu.
Šajā rakstā mēs turpināsim izpētīt pēdējos trīs nerūsējošā tērauda pulvera saķepināšanas posmus:
3. posms: saķepināšana - Mikrostruktūras transformācija un atdzimšana
Saķepināšana ir pārveidošanas posms, kas piešķir filtram tā galīgās īpašības. Zaļais korpuss tiek ievietots precīzi kontrolētā vakuumā vai aizsargājošā atmosfērā (piemēram, ūdeņraža) saķepināšanas krāsnī.
Zemas-temperatūras zona (≈300–600 grādi): saistvielas (ja tiek pievienotas) iztvaiko vai sadalās.
Vidēja-temperatūras zona (≈600–1000 grādi): oksīdu daudzums uz pulvera daļiņu virsmām samazinās, un atomu aktivitāte sāk palielināties.
Augstas-temperatūras saķepināšanas zona (≈1100–1350 grādi): šajā kritiskajā fāzē atomu difūzija pulvera daļiņu kontaktpunktos veido "saķepināšanas kakliņus". Savienojums starp daļiņām pāriet no sākotnējā fiziskā kontakta uz metalurģisko saiti. Attālums starp daļiņu centriem samazinās, bet kopējais tilpuma samazinājums tiek kontrolēts.
| Procesa posms | Temperatūras diapazons | Galvenais notikums | Porainības tendence | Spēka tendence | Poru struktūras attīstība |
| Zaļais ķermenis | Telpas temp. | Pēc CIP veidošanās | Augsts (~60%) | Ļoti zems | Sākotnējās pūdera iesaiņošanas poras |
| Debinding | ~300 - 600 grāds | Saistvielu noņemšana | Nedaudz samazinās | Paliek trausls | Atvērtas poras iztīrītas saķepināšanai |
| Saķepināšana (kakla augšana) | ~600 - 1100 grāds | Sākas atomu difūzija | Pakāpeniski samazinās | Strauji palielinās | Starp daļiņām veidojas saķepināšanas kakliņi |
| Saķepināšana (blīvēšana) | ~1100 - 1350 grāds | Galīgā blīvēšana | Stabilizē (~30-50%) | Tuvojas maksimumam | Izveidots stabils, savstarpēji savienots 3D tīkls |
| Galaprodukts | Atdzesēts līdz RT | Mikrostruktūra bloķēta | Kontrolēts Augsts | Augsts | Sasniedz mērķa porainību un izturību |
4. posms: veiktspējas realizācija - Augstas porainības un lielas netīrumu noturēšanas spējas mikrostrukturālais skaidrojums
Pēc precīzi kontrolēta saķepināšanas procesa filtra elementa mikrostruktūra nodrošina ideālu stāvokli:
Augstas porainības avots: neskaitāmas metāla pulvera daļiņas ir cieši savienotas ar "saķepināšanas kakliņiem". Sarežģītais, savstarpēji savienotais trīsdimensiju telpu tīkls, kas atstāts starp daļiņām, veido augstu un efektīvu porainību (parasti 30–50%). Šīs poras ir šķidruma plūsmas kanāli.
Augstas netīrumu noturēšanas spējas noslēpums: augsta netīrumu aizturēšanas spēja attiecas ne tikai uz lielu kopējo poru tilpumu, bet, vēl svarīgāk, uz tā dziļuma filtrēšanas mehānismu. Piesārņotāji netiek vienkārši bloķēti uz gludas virsmas; tā vietā tie iekļūst līkumotajos, līkumotajos poru kanālos filtra elementa iekšpusē. Tie tiek uztverti dažādos dziļumos 3D tīklā, izmantojot vairākus mehānismus, piemēram, tiešu pārtveršanu, inerciālu triecienu un difūzijas adsorbciju. Tas ir līdzīgs daudzstāvu garāžai, kurā var novietot daudz vairāk transportlīdzekļu vienā un tajā pašā vietā, salīdzinot ar virszemes platību.
Virsmas filtrēšana (piemēram, sieta siets): piesārņotāji uzkrājas uz virsmas, izraisot ātru bloķēšanu.
Dziļuma filtrēšana (saķepināts filtrs): piesārņotāji atrodas iekšējā tilpumā, ievērojami uzlabojot filtra netīrumu noturēšanas spēju un ievērojami pagarinot tā kalpošanas laiku.
Secinājums
Saķepināto nerūsējošā tērauda metāla pulvera filtra elementu augstā porainība un augstā netīrumu noturēšanas spēja ir tieši stingra procesa rezultāts, kas ietver pulvera izvēli, precīzu formulēšanu, vienmērīgu formēšanu un kontrolētu saķepināšanu. Katrs solis ir izstrādāts, lai rūpīgi izveidotu mikroskopisku trīsdimensiju tīklu, kas ir gan izturīgs, gan caurlaidīgs ar lielu jaudu. Izpratne par šo ceļojumu "no pulvera līdz filtram" ļauj mums ne tikai labāk novērtēt šī izstrādātā produkta izsmalcinātību, bet arī nodrošina stabilu tehnisko pamatu, lai izvēlētos vispiemērotāko filtra elementu, pamatojoties uz konkrētiem pielietojuma apstākļiem (piemēram, filtrēšanas precizitāte, spiediena krituma prasības un ķīmiskā izturība).
