Tento článok bude diskutovať o tom, ako pochopiť skutočnú kontrolu veľkosti pórov a testovanie bodov bubliny.
Pri obstarávaní a aplikácii práškových sintrovaných filtračných prvkov je jedným z najbežnejších, ale prehliadaných problémov:
Menovitý výkon ≠ skutočná presnosť filtrácie.
Mnoho používateľov uvádza, že aj keď si kúpili „5 μm“ filter zo spekanej nehrdzavejúcej ocele, viditeľné častice sa stále objavujú po prúde alebo pokles tlaku je oveľa vyšší, ako sa očakávalo. Ešte horšie je, že kritické procesy trpia nesúladom produktu-, upchávaním zariadení alebo dokonca odstávkami.
Kde je problém? Odpoveď často spočíva v dvoch konceptoch:absolútne hodnotenieatestovanie bublinového bodu.
Prečo sa „5 μm“ v praxi stáva „20 μm“?
Mnoho výrobcov označuje "5 μm" ako anominálny rating.
Nominálne hodnotenie je voľne definované -, čo zvyčajne znamená, že médiá dokážu zachytiťnajviac(napr. 90–98 %) častíc danej veľkosti, ale nie všetkých.
To, čo skutočne určuje výkon filtrácie, jeabsolútne hodnotenie, všeobecne definovaný ako priemer častice, ktorý je zachovanýÚčinnosť väčšia alebo rovná 99,9 %..
Práškové spekané filtre sa vyrábajú zhutňovaním a vysokoteplotným spekaním kovových práškov (napr. 316L, Ti). Ich štruktúra pórov pozostáva z3D nepravidelné kľukaté kanály. Nedostatočná kontrola spekania môže viesť k:
●Široká distribúcia veľkosti prášku → koexistencia jemných a hrubých pórov
●Nesprávna teplota alebo čas spekania → miestne nadmerné{0}}spekanie alebo nedostatočné{1}spekanie
●Nerovnomerná{0} hustota zhutnenia → nerovnomerné rozloženie pórovitosti
Výsledok: filter označený ako 5 μm môže mať v skutočnosti maximálnu veľkosť pórov až 20 μm.
| Typ | Definícia štandardu | Účinnosť retencie | Reprezentatívna testovacia metóda | Skutočná hodnota pri označení 5 μm |
| Nominálne hodnotenie | Nejasné (líši sa podľa výrobcu) | 90–98% | Žiadny jednotný štandard | 10–20 μm |
| Absolútne hodnotenie | Prísne (väčšie alebo rovné 99,9 %) | Väčšie alebo rovné 99,9 % | Bubble Point / Challenge Bacteria |
5–7 μm |
Typické rozdiely medzi nominálnym a absolútnym hodnotením
Ako presne určiť skutočnú veľkosť pórov? - Test bublinového bodu
Najvyspelejšou a najintuitívnejšou nedeštruktívnou{0}metódou v tomto odvetví jebublinový bodový test.
Je založená nakapilárne javyaYoung-Laplaceova rovnica:
kde:
P=minimálny tlak na pretlačenie plynu cez najväčší pór (tlak v bode bubliny)
= povrchové napätie testovacej kvapaliny
θ=kontaktný uhol
D=maximálny priemer pórov
Postup:
Úplne navlhčite filtračnú vložku kvapalinou so známym povrchovým napätím. Postupne zvyšujte tlak plynu. Zaznamenajte tlak, keď sa objaví prvý stály prúd bublín.
Potom vypočítajtemaximálna veľkosť pórovurčiť, či prvok spĺňa požiadavku absolútneho hodnotenia.
Bežné parametre testovacej kvapaliny (20 stupňov)
| Testovacia kvapalina | Povrchové napätie (mN/m) | Kompatibilné materiály | Charakteristika |
| Izopropylalkohol (IPA) | 21.7 | Nerezová oceľ, Ti, Ni | Rýchlo schnúce, široko používané |
| Perfluórovaná kvapalina (napr. FC-40) | 16–18 | Všetky kovové spekané materiály | Bez-zvyškov, nízka korózia |
| DI voda + 0.1 % zmáčadlo | ~30 | Nehrdzavejúca oceľ | Bezpečné, nízke náklady |
Filter kvalifikovaných vs. nekvalifikovaných: Porovnanie údajov
Namerané údaje o bode bubliny pre dva 5 μm absolútne-hodnotené sintrované SS filtre
| Parameter | Kvalifikovaný (výrobca A) | Nekvalifikovaný (výrobca B) |
| Nárokované hodnotenie | 5 μm (absolútne) | 5 μm (nominálna) |
| Bodový tlak bubliny (IPA) | 1 Väčšie alebo rovné 4,5 kPa | 1,2 kPa |
| Vypočítaná maximálna veľkosť pórov | Menšie alebo rovné 6,2 μm | ≈21.8 μm |
| Skutočná retenčná účinnosť (5 μm častice) | 99.95% | ~93% |
| Stav častíc po prúde | Pass | Viditeľné nečistoty |
Poznámka: Povrchové napätie IPA=21.7 mN/m, kontaktný uhol sa predpokladá 0 stupňov .
Vzorec pre maximálnu veľkosť pórov: D=4 /P
Schematický popis (možno vykresliť ručne):
◆Obrázok 1: Krivka bublinového bodu kvalifikovaného filtra - jasný inflexný bod v krivke prietoku-tlaku pri ~4,5 kPa.
◆Obrázok 2: Krivka bublinového bodu nekvalifikovaného filtra - prietok vzduchu začína pri 1,2 kPa, krivka stúpa postupne, čo naznačuje vysoký podiel veľkých pórov.
Tri praktické návrhy pre tímy obstarávania a inžinierstva
Uveďte definíciu ratingu vo svojej zmluve
Požadujte od dodávateľa, aby jasne uviedol, či je hodnotenie nominálne alebo absolútne, a dohodnite sa na hodnote bublinového bodu akceptácie.
Vyžiadajte si správy o teste bublinových bodov
Každá dávka alebo jednotlivý filter by sa mal dodávať s nameraným bodovým tlakom bubliniek, nielen s nárokovanou veľkosťou pórov.
Vykonajte rýchle overenie na-stránke
Wet the filter with IPA, slowly apply gas pressure, and observe the bubble point pressure. If it deviates >30% z nároku dodávateľa, používajte opatrne.
Záver
Hlavná hodnota filtračných prvkov zo spekaných práškov spočíva v astabilná, kontrolovateľná štruktúra pórov.
"5 μm" neznamená 5 μm -, pokiaľ to nie je overené testom s bublinkami.
Ako profesionálny výrobca neposkytujeme len filtračné prvky; dodávamemerateľná a overiteľná presnosť filtrácie.
Ak máte problémy s výberom filtra alebo sťažnosťami na kvalitu, neváhajte nás kontaktovať a požiadajte o pokyny na testovanie bubliniek alebo o bezplatnú službu hodnotenia vzoriek.
