Oikean materiaalin valinta on yksi tärkeimmistä päätöksistä huokoista metallisuodatinta suunniteltaessa. Sintratusta pronssista, ruostumattomasta teräksestä ja titaanista voidaan valmistaa kontrolloituja huokoisia rakenteita, mutta ne on suunniteltu erilaisiin toimintaympäristöihin ja suunnitteluprioriteettiin. Yleiseen teolliseen suodatukseen sintrattu pronssi tarjoaa käytännöllisen tasapainon suodatuksen suorituskyvyn ja kustannusten välillä. Ruostumaton teräs valitaan usein, kun vaaditaan parempaa mekaanista lujuutta, korroosionkestävyyttä tai lämpötilakestävyyttä. Titaania pidetään yleensä erikoissovelluksissa, joissa korroosionkestävyys, alhainen tiheys ja pitkäaikainen materiaalin stabiilisuus ovat kriittisiä.
NAVI Titanium valmistaa räätälöityjä huokoisia metallisuodatinkomponentteja ja pystyy arvioimaan erilaisia materiaalivaihtoehtoja asiakkaan työväliaineen, suodatusvaatimusten, paineen, lämpötilan, mittojen ja käyttöympäristön mukaan. Tavoitteena ei ole tunnistaa yhtä universaalisti ylivoimaista materiaalia, vaan valita materiaali, joka tarjoaa oikeanlaisen suorituskyvyn, käyttöiän ja kustannusten yhdistelmän varsinaiseen käyttötarkoitukseen.
Materiaalien vertailu
|
Omaisuus |
Sintrattu pronssi |
Ruostumaton teräs |
Titaani |
|
Maksaa |
Alentaa |
Kohtalainen |
Korkeampi |
|
Mekaaninen lujuus |
Hyvä |
Korkea |
Korkea |
|
Korroosionkestävyys |
Hyvä* |
Korkea – erinomainen* |
Korkea – erinomainen* |
|
Lämpötilakyky |
Kohtalainen |
Korkea |
Korkea |
|
Tiheys |
Korkeampi |
Korkeampi |
Alentaa |
|
Tyypillinen sijoittelu |
Yleinen teollisuus |
Vaativa teollisuus |
Erikoissovellukset |
*Todellinen suorituskyky riippuu seoksesta, väliaineesta, pitoisuudesta, lämpötilasta, paineesta ja altistusolosuhteista.
Yksityiskohtainen kuvaus kolmelle materiaalille
Sintrattu pronssi valitaan usein sovelluksiin, joissa tarvitaan luotettavaa suodatusta ilman äärimmäistä korroosion- tai lämpötilankestoa. Valmistusprosessi alkaa pronssijauheella, joka tiivistetään vaadittuun geometriaan ja sitten sintrataan valvotuissa olosuhteissa. Tuloksena oleva metallirunko sisältää toisiinsa yhteydessä olevia huokosia, jotka muodostavat nesteen virtausreitit. Huokoinen rakenne voidaan suunnitella vaadittujen suodatus- ja virtausominaisuuksien mukaan. Tämä tekee sintratusta pronssista sopivan paineilman, yleisen kaasun suodatuksen, öljyn, voitelujärjestelmien, huohottimien sekä venttiilien ja säätimien suojaukseen liittyviin sovelluksiin. Yksi pronssin vahvimmista eduista on sen tasapaino suorituskyvyn ja kustannusten välillä. Jos sovellus toimii kohtuullisessa paineessa ja lämpötilassa yhteensopivan väliaineen kanssa, kalliimpi materiaali ei välttämättä tarjoa riittävästi lisäarvoa oikeuttamaan kohonneet materiaalikustannukset. NAVI Titanium pystyy valmistamaan myös eri geometrisiä pronssisia suodattimia, jolloin huokoinen komponentti voidaan integroida pienikokoisiin teollisuuskokoonpanoihin.
Ruostumaton teräs: lujuutta ja monipuolisuutta
Sintrattua ruostumatonta terästä suositellaan yleensä silloin, kun käyttöympäristö asettaa suurempia vaatimuksia mekaaniselle lujuudelle, korroosionkestävyydelle, paineelle tai lämpötilalle. Yleisiä ruostumattomia teräslajeja, kuten 304 ja 316L, voidaan harkita sovelluksen mukaan. Laadun valinnan tulee perustua työskentelyväliaineeseen ja todellisiin ympäristöolosuhteisiin sen sijaan, että oletetaan, että yksi ruostumaton teräslaji sopii jokaiseen käyttötarkoitukseen. Ruostumaton teräs on erityisen hyödyllinen vaativissa teollisuusjärjestelmissä, mukaan lukien hydraulilaitteet, kemiallinen käsittely, teollisuuskaasun suodatus ja prosessilaitteet. Pronssiin verrattuna ruostumaton teräs voi tarjota laajemman toiminta-alueen sovelluksissa, joihin liittyy korkeampia mekaanisia tai ympäristövaatimuksia. Suurempi suorituskyky tuo kuitenkin myös korkeammat materiaalikustannukset. Jos käyttöympäristö on suhteellisen leuto, ruostumattoman teräksen valinta yksinkertaisesti siksi, että sillä on korkeampi nimellissuorituskyky, voi johtaa tarpeettomaan ylimäärittelyyn.
Sintrattu titaani on suunnattu erikoistuneisiin ja vaativiin sovelluksiin. Titaanissa yhdistyy korkea lujuus ja suhteellisen pieni tiheys, mikä tekee siitä houkuttelevan, kun painonpudotus on tärkeää. Se voi myös tarjota vahvan korroosionkestävyyden monissa haastavissa ympäristöissä. Tämä tekee huokoisesta titaanista sopivan sovelluksiin, kuten laivavarusteisiin, kloridia sisältäviin ympäristöihin, kemialliseen käsittelyyn ja erikoistuneisiin teollisuusjärjestelmiin. Esimerkiksi, jos suodatin on jatkuvasti alttiina syövyttävälle ympäristölle, jossa toistuva halvemman materiaalin vaihtaminen lisäisi ylläpitokustannuksia, titaani voi tarjota sopivamman pitkän aikavälin ratkaisun. Korkeammat materiaalikustannukset merkitsevät sitä, että titaani tulisi yleensä valita, koska sovellus vaatii sen erityisiä etuja, eikä vain siksi, että se on ensiluokkainen materiaali.
Korroosionkestävyys ja keskikokoinen yhteensopivuus
Materiaalin valinta tulee erityisen tärkeäksi, kun suodatin altistuu syövyttäville nesteille tai kaasuille.
Sintrattu pronssi toimii luotettavasti monissa yleisissä teollisuusympäristöissä, mutta sen yhteensopivuus on arvioitava todellisen työskentelyaineen perusteella. Se ei ole oletuksena sopiva aggressiiviseen kemialliseen huoltoon tai kloridipitoisiin olosuhteisiin.
Ruostumaton teräs tarjoaa laajemman korroosionkestävyysalueen, ja laatuja, kuten 316L, käytetään laajalti vaativampiin ympäristöihin. Siitä huolimatta se ei ole täysin korroosionkestävä; sen suorituskyky riippuu kemikaalipitoisuudesta, lämpötilasta, altistusajasta ja muista tekijöistä.
Titaani tarjoaa erinomaisen korroosionkestävyyden meri- ja kloridipitoisissa ympäristöissä. Projekteissa, joissa korroosiosuojaus on kriittinen suunnittelutekijä, se arvioidaan usein luotettavaksi ja tehokkaaksi suodatinmateriaaliksi.
Kaikille kolmelle materiaalille oikea tekninen lähestymistapa on arvioida tietty väliaine ja käyttöolosuhteet sen sijaan, että määritettäisiin absoluuttinen korroosioluokitus.
Lämpötila ja suodatusteho
Lämpötila ja mekaaniset vaatimukset voivat myös määrittää sopivan materiaalin. Ruostumaton teräs on usein käytännöllinen vaihtoehto sovelluksissa, joissa on suhteellisen korkea paine, lämpötila tai mekaaninen kuormitus sen lujuuden ja lämpökyvyn yhdistelmän ansiosta. Titaani voi myös tarjota suurta lujuutta samalla kun se tarjoaa pienemmän tiheyden, mikä voi olla hyödyllistä erikoislaitteissa, joissa painonpudotus on tärkeää. Sintrattu pronssi on yleensä sopivampi kohtalaisiin käyttöolosuhteisiin. Se voi tarjota luotettavaa suorituskykyä monissa teollisissa suodatussovelluksissa, mutta ankarammat lämpötila-, paine- tai korroosioolosuhteet voivat oikeuttaa ruostumattoman teräksen tai titaanin. Lopullinen painekyky riippuu myös suodattimen geometriasta, seinämän paksuudesta, tukirakenteesta ja paine-erosta. Siksi materiaalin valinta tulee aina tehdä yhdessä suodattimen suunnittelun kanssa.
Yleinen väärinkäsitys on, että suodatinmateriaalin vaihtaminen muuttaa automaattisesti suodatusluokitusta. Todellisuudessa pronssi, ruostumaton teräs ja titaani voidaan valmistaa valvotuilla huokoisilla rakenteilla. Suodatuskyky riippuu seuraavista tekijöistä: Jauheen ominaisuudet; Huokosten rakenne; Huokoisuus; Suodattimen paksuus; Suodata alue; Valmistusolosuhteet; Nesteen ominaisuudet; Virtausnopeus; Epäpuhtauksien ominaisuudet. Esimerkiksi 10 μm:n suodattimen määrittäminen ei riitä teknisen spesifikaation täyttämiseen. Valmistajan on myös ymmärrettävä vaadittu virtausnopeus, paine, lämpötila ja väliaine. Hienompi huokoinen rakenne voi parantaa hiukkasten pidättymistä, mutta voi myös lisätä paineen pudotusta. Siksi tavoitteena on luoda sopiva tasapaino seuraavien välillä: suodatusarvo + virtausnopeus + painehäviö + huoltovaatimukset
Käytännön materiaalinvalintaopas
Valitse sintrattu pronssi, kun:
Yleinen teollinen suodatus vaaditaan;
Kustannustehokkuus on tärkeä näkökohta;
Työstöväliaine on yhteensopiva pronssin kanssa;
Paine ja lämpötila ovat kohtalaisia;
Tarvitaan kompakti huokoinen metallikomponentti.
Valitse sintrattu ruostumaton teräs, kun:
Tarvitaan suurempi mekaaninen lujuus;
Paine tai lämpötila on suhteellisen korkea;
Tarvitaan parempaa korroosionkestävyyttä;
Suodatin on alttiina vaativille teollisuusolosuhteille;
Pitkäaikainen rakenteellinen kestävyys on tärkeää.
Valitse sintrattu titaani, kun:
Korroosionkestävyys on ensisijainen vaatimus;
Sovellukseen liittyy haastavia meri- tai kloridiympäristöjä;
Matala tiheys on hyödyllinen;
Kyseessä ovat erikoistuneet kemialliset tai teolliset olosuhteet.
NAVI Titanium Poous Metal Filter Solutions
Kokeneena huokoisten metalliosien valmistajana NAVI Titanium tarjoaa räätälöityjä suodatusratkaisuja käyttäen sintrattua pronssia, ruostumatonta terästä ja titaania. Sen sijaan, että käyttäisit samaa suodatinspesifikaatiota jokaisessa sovelluksessa, NAVI Titanium arvioi materiaalin ja rakenteen todellisten käyttöolosuhteiden mukaan.
|
Vaaditut tiedot |
Tekninen tarkoitus |
|
Työväline |
Materiaalien yhteensopivuus |
|
Suodatusluokitus |
Hiukkasten pidätys |
|
Virtausnopeus |
Suodatinalue ja virtaussuunnittelu |
|
Paine |
Rakenteelliset vaatimukset |
|
Lämpötila |
Materiaalin valinta |
|
Mitat |
Suodattimen geometria |
|
Epäpuhtaudet |
Suodatussuunnittelu |
|
Määrä |
Tuotannon suunnittelu |
