案例研究

下面的真实案例记录描述了军事金属加工/电镀应用中遇到的各种作业系统、目前已安装的过滤产品及要达到所需流体清洁度的过滤建议。

A. 研磨

流体: 水基冷却液
过滤系统:
目前的污染水平: >50,000 颗粒/毫升 > 5 微米。
流速: 可变,3.7-18.9 lpm (1-5 gpm)

建议:安装分级孔径一次性过滤系统,以降低冷却剂的污染水平,从而提高产品表面的光洁度、保持产品公差并延长系统冷却剂的充装间隔。

下图描述了极高的颗粒计数水平——需降低以满足产品规格要求并延长冷却剂的使用寿命

水基研磨冷却剂的污染水平

[插图]


 

每毫升颗粒数
在注明的尺寸范围内
1 µ - 5 微米 145,472
5 µ - 15 微米  36,966
15 µ - 25 微米   9,750
25 µ - 50 微米   3,180
50 µ - 100 微米     510
> 100 微米  
样品: 保养水基冷却剂
体积: 5 毫升
膜盘
直径:
25 毫米
放大率: 100X
大小: 14.6 微米/部

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B. 磷酸锌槽液 - 磷化处理

 

流体: 磷酸锌涂液(MIL-P-50002 II 类规格)
过滤系统:
目前的污染水平: 10 日内 12 千克/5700 升
流速: 浸槽(无流量),由起重机将部件降至槽中

建议:安装结合了高温 (205°F) 和低 pH 值 (2.4) 的兼容圆筒形滤芯的肾形循环反冲洗过滤系统,以将槽液的使用寿命延长至 14 天以上,与之直接相关的是拆卸污垢堵塞的蒸汽加热管以进行清洁。下图描绘了使用十天的槽液的受污染情况。磷化处理的槽液的化学性质要求部分污染物留在槽液中以建立平衡。因为需要通过推荐的过滤系统来大幅降低污染物水平,以延长槽液的使用寿命,从而符合槽液平衡标准,金属纤维或反冲洗污染物的一部分可以被重新引入槽液中。

在 1.0 毫升使用了十天的磷酸锌涂料槽液中观察到的污染物

[插图]

膜: 0.8 毫米
膜盘
直径:
25 毫米
放大率: 100X
大小: 光学显微照片上
每行 100 微米

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C. 铬酸盐转化槽液 - 阿洛丁

 

流体: 阿洛丁槽液
过滤系统:
目前的污染水平: 两个月内 1 千克/5700 升
流速: 浸槽(无流量)
建议:安装结合了低 pH 值 (2.6) 的兼容圆筒形滤芯的肾形循环反冲洗过滤系统,以将槽液的使用寿命延长至 6 个月天以上,与之直接相关的是清除堆积的污垢。下图描绘了使用两个月的槽液的污染水平。

在 1.0 毫升使用了两个月的阿洛丁槽液中观察到的污染物

[插图]

膜: 0.8 毫米
膜盘
直径:
25 毫米
放大率: 100X
大小: 光学显微照片上
每行 100 微米

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总结

根据金属加工/电镀应用,反冲洗过滤系统或分级孔径过滤可用于降低流体污染水平。污染水平降低可延长冷却剂/电镀液的使用寿命,从而防止污染和最大限度地减少废物流流量,同时减少不合格机加工或电镀件的数量。虽然有许多过滤技术可用,但优选的过滤技术应该有一个较短的投资回收期、能提供所需的流体清洁度、本身不会形成很多废物流、所需维护成本低、不需要使用研磨助滤剂(如硅藻土),以达到所需的金属加工冷却剂或镀浴清洁度。

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