Hindi alintana kung paano ginagawang tubo o tubo ang hilaw na metal

Hindi alintana kung paano ginagawang tubo o tubo ang hilaw na metal, ang proseso ng pagmamanupaktura ay nag-iiwan ng malaking halaga ng natitirang materyal sa ibabaw.Ang pagbubuo at pagwelding sa isang rolling mill, pagguhit sa isang drafting table, o paggamit ng piler o extruder na sinusundan ng isang cut-to-length na proseso ay maaaring maging sanhi ng pipe o pipe surface na mabalot ng grasa at maaaring maging barado ng mga labi.Ang mga karaniwang contaminant na kailangang alisin mula sa panloob at panlabas na mga ibabaw ay kinabibilangan ng mga oil-at water-based na lubricant mula sa pagguhit at pagputol, mga metal na labi mula sa mga operasyon ng pagputol, at dust at mga labi ng pabrika.
Ang mga karaniwang pamamaraan para sa paglilinis ng panloob na pagtutubero at mga air duct, kung may mga solusyon sa tubig o solvent, ay katulad ng mga ginagamit sa paglilinis ng mga panlabas na ibabaw.Kabilang dito ang flushing, plugging at ultrasonic cavitation.Ang lahat ng mga pamamaraang ito ay epektibo at ginamit sa loob ng ilang dekada.
Siyempre, ang bawat proseso ay may mga limitasyon, at ang mga pamamaraan ng paglilinis na ito ay walang pagbubukod.Ang pag-flush ay karaniwang nangangailangan ng manu-manong manifold at nawawala ang bisa nito habang bumababa ang bilis ng flush fluid habang papalapit ang fluid sa ibabaw ng tubo (boundary layer effect) (tingnan ang Figure 1).Gumagana nang maayos ang pag-iimpake, ngunit napakahirap at hindi praktikal para sa napakaliit na diyametro gaya ng mga ginagamit sa mga medikal na aplikasyon (subcutaneous o luminal tubes).Ang ultrasonic na enerhiya ay epektibo sa paglilinis ng mga panlabas na ibabaw, ngunit hindi ito makakapasok sa matitigas na ibabaw at nahihirapang maabot ang loob ng tubo, lalo na kapag ang produkto ay naka-bundle.Ang isa pang kawalan ay ang ultrasonic na enerhiya ay maaaring magdulot ng pinsala sa ibabaw.Ang mga bula ng tunog ay nalilimas sa pamamagitan ng cavitation, na naglalabas ng malaking halaga ng enerhiya malapit sa ibabaw.
Ang isang alternatibo sa mga prosesong ito ay ang vacuum cyclic nucleation (VCN), na nagiging sanhi ng paglaki ng mga bula ng gas at pagbagsak upang ilipat ang likido.Sa panimula, hindi tulad ng proseso ng ultrasonic, hindi ito nanganganib na makapinsala sa mga ibabaw ng metal.
Gumagamit ang VCN ng mga bula ng hangin upang pukawin at alisin ang likido mula sa loob ng tubo.Ito ay isang proseso ng immersion na gumagana sa isang vacuum at maaaring gamitin sa parehong water-based at solvent-based na likido.
Gumagana ito sa parehong prinsipyo na nabubuo ang mga bula kapag nagsimulang kumulo ang tubig sa isang palayok.Ang mga unang bula ay nabubuo sa ilang mga lugar, lalo na sa mahusay na ginagamit na mga kaldero.Ang maingat na inspeksyon sa mga lugar na ito ay kadalasang nagpapakita ng pagkamagaspang o iba pang mga imperpeksyon sa ibabaw sa mga lugar na ito.Sa mga lugar na ito na ang ibabaw ng kawali ay higit na nakikipag-ugnayan sa isang naibigay na dami ng likido.Bilang karagdagan, dahil ang mga lugar na ito ay hindi napapailalim sa natural na convective cooling, ang mga bula ng hangin ay madaling mabuo.
Sa kumukulong paglipat ng init, ang init ay inililipat sa isang likido upang itaas ang temperatura nito sa puntong kumukulo nito.Kapag naabot ang kumukulo, humihinto ang pagtaas ng temperatura;pagdaragdag ng higit pang init ay nagreresulta sa singaw, sa una ay sa anyo ng mga bula ng singaw.Kapag mabilis na pinainit, ang lahat ng likido sa ibabaw ay nagiging singaw, na kilala bilang film boiling.
Narito kung ano ang mangyayari kapag pinakuluan mo ang isang palayok ng tubig: una, nabubuo ang mga bula ng hangin sa ilang mga punto sa ibabaw ng palayok, at pagkatapos ay habang ang tubig ay nabalisa at hinahalo, ang tubig ay mabilis na sumingaw mula sa ibabaw.Malapit sa ibabaw ito ay isang hindi nakikitang singaw;kapag ang singaw ay lumalamig mula sa pakikipag-ugnay sa nakapaligid na hangin, ito ay namumuo at nagiging singaw ng tubig, na malinaw na nakikita habang nabubuo ito sa ibabaw ng palayok.
Alam ng lahat na mangyayari ito sa 212 degrees Fahrenheit (100 degrees Celsius), ngunit hindi lang iyon.Nangyayari ito sa ganitong temperatura at karaniwang presyon ng atmospera, na 14.7 pounds bawat square inch (PSI [1 bar]).Sa madaling salita, sa isang araw na ang presyon ng hangin sa antas ng dagat ay 14.7 psi, ang kumukulo na punto ng tubig sa antas ng dagat ay 212 degrees Fahrenheit;sa parehong araw sa mga bundok sa 5,000 talampakan sa rehiyong ito, ang atmospheric pressure ay 12.2 pounds bawat square inch, kung saan ang tubig ay magkakaroon ng boiling point na 203 degrees Fahrenheit.
Sa halip na itaas ang temperatura ng likido sa puntong kumukulo nito, pinababa ng proseso ng VCN ang presyon sa silid sa kumukulong punto ng likido sa temperatura ng kapaligiran.Katulad ng paglipat ng init na kumukulo, kapag ang presyon ay umabot sa punto ng kumukulo, ang temperatura at presyon ay nananatiling pare-pareho.Ang presyon na ito ay tinatawag na presyon ng singaw.Kapag ang panloob na ibabaw ng tubo o tubo ay napuno ng singaw, ang panlabas na ibabaw ay muling pinupunan ang singaw na kinakailangan upang mapanatili ang presyon ng singaw sa silid.
Bagama't ang pagpapakulo ng heat transfer ay nagpapakita ng prinsipyo ng VCN, ang proseso ng VCN ay gumagana nang kabaligtaran sa pagkulo.
Pinili na proseso ng paglilinis.Ang pagbuo ng bubble ay isang piling proseso na naglalayong linisin ang ilang mga lugar.Ang pag-alis ng lahat ng hangin ay binabawasan ang presyon ng atmospera sa 0 psi, na kung saan ay ang presyon ng singaw, na nagiging sanhi ng pagbuo ng singaw sa ibabaw.Ang mga lumalagong bula ng hangin ay nag-aalis ng likido mula sa ibabaw ng tubo o nozzle.Kapag ang vacuum ay inilabas, ang silid ay babalik sa atmospheric pressure at nililinis, sariwang likido na pumupuno sa tubo para sa susunod na vacuum cycle.Ang mga vacuum/pressure cycle ay karaniwang nakatakda sa 1 hanggang 3 segundo at maaaring itakda sa anumang bilang ng mga cycle depende sa laki at kontaminasyon ng workpiece.
Ang bentahe ng prosesong ito ay nililinis nito ang ibabaw ng tubo simula sa kontaminadong lugar.Habang lumalaki ang singaw, ang likido ay itinutulak sa ibabaw ng tubo at bumibilis, na lumilikha ng isang malakas na alon sa mga dingding ng tubo.Ang pinakamalaking kaguluhan ay nangyayari sa mga dingding, kung saan lumalaki ang singaw.Sa esensya, sinisira ng prosesong ito ang boundary layer, pinapanatili ang likidong malapit sa mataas na potensyal na ibabaw ng kemikal.Sa fig.Ang 2 ay nagpapakita ng dalawang hakbang sa proseso gamit ang isang 0.1% aqueous surfactant solution.
Para mabuo ang singaw, dapat mabuo ang mga bula sa isang solidong ibabaw.Nangangahulugan ito na ang proseso ng paglilinis ay napupunta mula sa ibabaw hanggang sa likido.Parehong mahalaga, ang bubble nucleation ay nagsisimula sa maliliit na bula na nagsasama-sama sa ibabaw, sa kalaunan ay bumubuo ng mga matatag na bula.Samakatuwid, pinapaboran ng nucleation ang mga rehiyon na may mataas na lugar sa ibabaw kaysa sa dami ng likido, tulad ng mga tubo at mga diameter sa loob ng tubo.
Dahil sa malukong kurbada ng tubo, mas malamang na mabuo ang singaw sa loob ng tubo.Dahil ang mga bula ng hangin ay madaling mabuo sa diameter sa loob, ang singaw ay nabubuo doon muna at sapat na mabilis upang karaniwang ilipat ang 70% hanggang 80% ng likido.Ang likido sa ibabaw sa tuktok ng vacuum phase ay halos 100% na singaw, na ginagaya ang film na kumukulo sa kumukulong heat transfer.
Ang proseso ng nucleation ay naaangkop sa mga tuwid, hubog o baluktot na mga produkto ng halos anumang haba o pagsasaayos.
Maghanap ng mga nakatagong ipon.Ang mga sistema ng tubig na gumagamit ng mga VCN ay maaaring makabuluhang bawasan ang mga gastos.Dahil ang proseso ay nagpapanatili ng mataas na konsentrasyon ng mga kemikal dahil sa mas malakas na paghahalo malapit sa ibabaw ng tubo (tingnan ang Larawan 1), hindi kinakailangan ang mataas na konsentrasyon ng mga kemikal upang mapadali ang pagsasabog ng kemikal.Ang mas mabilis na pagproseso at paglilinis ay nagreresulta din sa mas mataas na produktibidad para sa isang partikular na makina, kaya tumataas ang halaga ng kagamitan.
Sa wakas, ang parehong water-based at solvent-based na mga proseso ng VCN ay maaaring magpataas ng produktibidad sa pamamagitan ng vacuum drying.Hindi ito nangangailangan ng anumang karagdagang kagamitan, bahagi lamang ito ng proseso.
Dahil sa closed chamber na disenyo at thermal flexibility, ang VCN system ay maaaring i-configure sa iba't ibang paraan.
Ang proseso ng nucleation ng vacuum cycle ay ginagamit upang linisin ang mga tubular na bahagi ng iba't ibang laki at aplikasyon, tulad ng mga medikal na device na may maliit na diameter (kaliwa) at mga waveguide ng radyo na may malalaking diameter (kanan).
Para sa mga sistemang nakabatay sa solvent, maaaring gumamit ng iba pang paraan ng paglilinis tulad ng singaw at spray bilang karagdagan sa VCN.Sa ilang natatanging application, maaaring magdagdag ng ultrasound system upang mapabuti ang VCN.Kapag gumagamit ng mga solvents, ang proseso ng VCN ay sinusuportahan ng isang vacuum-to-vacuum (o airless) na proseso, na unang na-patent noong 1991. Nililimitahan ng proseso ang mga emisyon at paggamit ng solvent sa 97% o mas mataas.Ang proseso ay kinilala ng Environmental Protection Agency at ng California District of South Coast Air Quality Management para sa pagiging epektibo nito sa paglilimita sa pagkakalantad at paggamit.
Ang mga solvent system na gumagamit ng mga VCN ay epektibo sa gastos dahil ang bawat sistema ay may kakayahang mag-vacuum distillation, na mapakinabangan ang solvent recovery.Binabawasan nito ang mga pagbili ng solvent at pagtatapon ng basura.Ang prosesong ito mismo ay nagpapahaba sa buhay ng solvent;bumababa ang rate ng solvent decomposition habang bumababa ang operating temperature.
Ang mga sistemang ito ay angkop para sa post-treatment tulad ng passivation na may mga acid solution o isterilisasyon na may hydrogen peroxide o iba pang mga kemikal kung kinakailangan.Ang aktibidad sa ibabaw ng proseso ng VCN ay ginagawang mabilis at epektibo ang mga paggamot na ito, at maaari silang pagsamahin sa parehong disenyo ng kagamitan.
Sa ngayon, ang mga makina ng VCN ay nagpoproseso ng mga tubo na kasing liit ng 0.25 mm ang lapad at mga tubo na may diameter sa kapal ng pader na mas malaki sa 1000:1 sa field.Sa mga pag-aaral sa laboratoryo, ang VCN ay epektibo sa pag-alis ng mga panloob na contaminant coils hanggang 1 metro ang haba at 0.08 mm ang lapad;sa pagsasagawa, nagawa nitong maglinis sa mga butas na hanggang 0.15 mm ang lapad.
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.
Ang Tube & Pipe Journal ay inilunsad noong 1990 bilang unang magazine na nakatuon sa industriya ng metal pipe.Ngayon, nananatili itong nag-iisang publikasyon sa industriya sa North America at naging pinakapinagkakatiwalaang mapagkukunan ng impormasyon para sa mga propesyonal sa tubing.
Ang buong digital na access sa The FABRICATOR ay magagamit na ngayon, na nagbibigay ng madaling pag-access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.
Ang buong digital na access sa The Tube & Pipe Journal ay magagamit na ngayon, na nagbibigay ng madaling pag-access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.
Tangkilikin ang ganap na digital na access sa STAMPING Journal, ang metal stamping market journal na may mga pinakabagong teknolohikal na pagsulong, pinakamahuhusay na kagawian at balita sa industriya.
Ang ganap na access sa The Fabricator en Español digital na edisyon ay magagamit na ngayon, na nagbibigay ng madaling pag-access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.
Ang welding instructor at artist na si Sean Flottmann ay sumali sa The Fabricator podcast sa FABTECH 2022 sa Atlanta para sa isang live chat…