Konsiderasyon pou soude òbital nan aplikasyon pou tiyo Bioprocess - Pati II

Remak Editè a: Pharmaceutical Online kontan prezante atik sa a kat pati sou soude òbital nan tiyo bioproses pa ekspè endistri Barbara Henon nan Arc Machines.Atik sa a se adapte nan prezantasyon Dr. Henon a nan konferans ASME an reta ane pase.
Anpeche pèt rezistans korozyon. Dlo pite segondè tankou DI oswa WFI se yon etchant trè agresif pou asye pur. Anplis de sa, WFI klas pharmaceutique monte bisiklèt nan tanperati ki wo (80 ° C) pou kenbe esterilite. konpozan sistèm tiyo asye.Sòmilè ak oksid fè yo ka eleman prensipal yo, men divès fòm fè, chromium ak nikèl ka prezan tou.Prezans wouj la letal nan kèk pwodwi ak prezans li ka mennen nan plis korozyon, byenke prezans li nan lòt sistèm parèt yo dwe san patipri benign.
Soude ka afekte yon move efè sou rezistans korozyon.Koulè cho se rezilta materyèl oksidasyon depoze sou soude ak HAZs pandan soude, se patikilyèman prejidis, epi li asosye ak fòmasyon rouj nan sistèm dlo pharmaceutique.Fòmasyon oksid Chromium ka lakòz yon teinte cho, kite dèyè yon kouch chromium-appauvri ki se chromium-apovri kouch ki se sisib a kowozyon nan sifas la, ki gen ladan chrome siseptib a kowozyon nan kowozyon. Kouch ki kache nan chromium-apovri, ak restorasyon rezistans korozyon nan nivo tou pre nivo metal debaz.Sepandan, marinated ak fanm k'ap pile yo prejidis nan fini sifas la. Se pasivasyon nan sistèm nan kanalizasyon ak asid nitrique oswa fòmilasyon ajan chelating fè pou simonte efè negatif nan soude ak fabwikasyon anvan sistèm nan kanalizasyon yo te mete nan analiz la te kapab montre ke distribisyon an pasivasyon an te kapab chanje distribisyon an. , Kwòm, fè, nikèl ak Manganèz ki te fèt nan zòn nan soude ak chalè ki afekte nan eta a pre-soude.Sepandan, pasivasyon sèlman afekte kouch sifas ekstèn lan epi li pa antre anba a 50 angstroms, tandiske kolorasyon tèmik ka pwolonje 1000 angstrom oswa plis anba sifas la.
Se poutèt sa, yo nan lòd yo enstale sistèm tiyo korozyon ki reziste tou pre substrats ki pa soude, li enpòtan pou eseye limite soude ak fabwikasyon pwovoke domaj nan nivo ki ka sibstansyèlman refè pa pasivasyon. pou anpeche pèt rezistans korozyon.Kontwole pwosesis fabrikasyon an pou reyalize soude bon jan kalite ki repete ak konsistan, osi byen ke manyen atansyon nan tiyo asye pur ak konpozan pandan fabrikasyon pou anpeche kontaminasyon, se kondisyon esansyèl pou yon sistèm kanalizasyon-wo kalite ki reziste korozyon epi ki bay sèvis pwodiktif alontèm.
Materyèl yo itilize nan pite segondè byopharmaceutique sistèm tiyo asye pur te sibi yon evolisyon nan direksyon amelyore rezistans korozyon nan dènye dekad la. Pifò Nerjaveèi asye yo itilize anvan 1980 te 304 Nerjaveèi paske li te relativman chè ak yon amelyorasyon sou kwiv la te itilize anvan. mande tretman espesyal prechofe ak apre chalè.
Dènyèman, itilize nan 316 Nerjaveèi nan aplikasyon pou kanalizasyon wo-pite yo te sou ogmantasyon an. Kalite 316 se menm jan an nan konpozisyon Kalite 304, men nan adisyon a eleman yo Kwòm ak nikèl alyaj komen nan tou de, 316 gen apeprè 2% molybdène, ki siyifikativman amelyore 316′s kowozyon nan lavni rezistans 316L, te refere yo kòm rezistans korozyon 316L, "grad 316L" kòm refere yo 316L. yon kontni kabòn pi ba pase klas estanda (0.035% vs 0.08%). Rediksyon sa a nan kontni kabòn gen entansyon diminye kantite presipitasyon carbure ki ka rive akòz soude. yo te montre ke soude òbital nan super-austenitic Nerjaveèi AL-6XN bay plis soude korozyon reziste pase soude menm jan an fè alamen. syon nan sistèm kanalizasyon.
Varyasyon chalè-a-chalè nan asye pur. Malgre ke paramèt soude ak lòt faktè yo ka kenbe nan tolerans jistis sere, gen toujou diferans ki genyen nan D 'a chalè oblije soude asye pur soti nan chalè a chalè. nan 1538 ° C (2800 ° F), pandan y ap metal alyaj fonn nan yon seri tanperati, tou depann de kalite a ak konsantrasyon nan chak alyaj oswa eleman tras prezan. Depi pa gen de chalè nan asye pur pral genyen egzakteman menm konsantrasyon nan chak eleman, karakteristik soude yo pral varye soti nan gwo founo dife.
SEM nan 316L tiyo orbital soude sou tiyo AOD (anwo) ak materyèl EBR (anba) te montre yon diferans enpòtan nan lis nan chaplèt la soude.
Pandan ke yon pwosedi soude sèl ka travay pou pifò chalè ki sanble OD ak epesè miray, kèk chalè mande mwens anperaj ak kèk mande pou pi wo anperaj pase tipik. Pou rezon sa a, chofaj nan diferan materyèl sou sit travay la dwe ak anpil atansyon swiv pou fè pou evite pwoblèm potansyèl. Souvan, nouvo chalè mande sèlman yon ti chanjman nan anperaj reyalize yon pwosedi soude satisfezan.
Souf pwoblèm.Elemental souf se yon enpurte ki gen rapò ak minrè fè ki lajman retire pandan pwosesis la asye. AISI Kalite 304 ak 316 Nerjaveèi yo espesifye ak yon kontni maksimòm souf nan 0.030%. Ak devlopman nan pwosesis modèn raffinage asye, tankou Argon Oksijèn Dekarburizasyon (AOD) ak pratik vaksen vaksè ak vaksè ak vaksè. ting (VIM + VAR), li te vin posib yo pwodwi asye ki trè espesyal nan fason sa yo.Konpozisyon chimik yo.Li te note ke pwopriyete yo nan pisin lan soude chanje lè kontni an souf nan asye a se pi ba pase apeprè 0.008%.
Nan konsantrasyon souf ki ba anpil (0.001% - 0.003%), pénétration nan ti mas dlo soude a vin trè laj konpare ak soude menm jan an te fè sou materyèl kontni souf mwayen. Soude ki fèt sou ti tiyo asye pur souf pral gen pi laj soude, pandan y ap sou pi epè tiyo miray (0.065 pous, oswa 1.66 mm oswa pi gwo tandans yo pral gen plis tandans.) se ase yo pwodwi yon plen penetrasyon Weld.This fè materyèl ki gen anpil kontni souf pi difisil soude, espesyalman ak pi epè miray. Nan fen a pi wo nan konsantrasyon nan souf nan 304 oswa 316 asye pur, chaplèt la soude gen tandans yo dwe mwens likid nan aparans ak pi graj pase materyèl souf mwayen. espesifye nan ASTM A270 S2 pou tib bon jan kalite pharmaceutique.
Pwodiktè nan tiyo asye pur electropolished te remake ke menm nivo modere nan souf nan asye pur 316 oswa 316L fè li difisil satisfè bezwen yo nan semi-conducteurs yo ak kliyan biopharmaceutique pou sifas enteryè lis, san twou san fon. Itilizasyon mikwoskòp elektwonik optik pou verifye lis nan fini sifas tib la se de pli zan pli komen. stringers” ke yo retire pandan electropolishing epi ki kite vid nan seri a 0.25-1.0 mikron.
Manifaktirè ak founisè nan tib electropolished yo ap kondwi mache a nan direksyon pou itilize nan materyèl ultra-ba souf satisfè kondisyon fini sifas yo.Sepandan, pwoblèm nan se pa sa sèlman tib electropolished, tankou nan tib ki pa electropolished enklizyon yo retire pandan pasivasyon nan sistèm nan kanalizasyon.
Arc deflection.Anplis de amelyore soudabilite nan asye pur, prezans nan kèk souf tou amelyore machinability.Kòm yon rezilta, manifaktirè yo ak manifaktirè yo gen tandans chwazi materyèl nan fen ki pi wo nan ranje kontni an souf espesifye.Welding tib ak konsantrasyon souf ki ba anpil nan ekipman, tiyo oswa lòt tib ki gen pi wo kontni souf ka kreye soude pwoblèm paske nan arc de pénétration de souf la ap vin ba arc devyasyon. s pi fon sou bò a ba-souf pase sou bò a wo-souf, ki se opoze a nan sa k ap pase lè soude tiyo ak matche ak konsantrasyon souf.Nan ka ekstrèm, chaplèt la soude ka konplètman penetre materyèl la ba-souf epi kite enteryè a nan soude a konplètman unfused (Fihey ak Simeneau, 1982).In order of the matches the Carpenter of soufre kontni an souf Divizyon an souf kontni an nan tiyo Carterpen nan souf. Teknoloji Corporation of Pennsylvania te entwodwi yon ba souf (0.005% max) 316 bar stock (Type 316L-SCQ) (VIM + VAR) ) pou fabrike ekipman ak lòt konpozan ki gen entansyon soude nan tiyo ki ba souf. Soude de materyèl ki ba anpil souf youn ak lòt se pi fasil pase soude yon materyèl souf ki pi wo nan yon materyèl ki pi ba souf.
Chanjman nan sèvi ak tib ki ba-souf se lajman akòz bezwen an jwenn lis electropolished sifas tib enteryè. Pandan ke sifas fini ak electropolishing yo enpòtan nan tou de endistri a semi-conducteurs ak endistri a biotech / pharmaceutique, SEMI, lè ekri spesifikasyon nan endistri semi-conducteurs, espesifye ke 316L tib pou liy gaz pwosesis dwe gen yon 0.004% sifas souf souf souf optimum nan men yo modifye. TM 270 spesifikasyon pou enkli tib pharmaceutique-klas ki limite kontni an souf nan yon seri de 0.005 a 0.017%. Sa a ta dwe lakòz mwens difikilte pou soude konpare ak pi ba souf ranje. materyèl ak tcheke anvan fabrikasyon Soude konpatibilite ant chofaj. Pwodiksyon soude.
lòt eleman tras.Eleman tras ki gen ladan souf, oksijèn, aliminyòm, Silisyòm ak Manganèz yo te jwenn ki afekte pénétration.Trace kantite aliminyòm, Silisyòm, kalsyòm, Titàn ak chromium prezan nan metal debaz la kòm enklizyon oksid yo asosye ak fòmasyon salop pandan soude.
Efè divès kalite eleman yo se kimilatif, kidonk prezans oksijèn ka konpanse kèk nan efè souf ki ba. Nivo segondè aliminyòm ka kontrekare efè pozitif sou penetrasyon souf. Manganèz volatilize nan tanperati soude ak depo nan zòn ki afekte chalè soude. Ultra-ba Manganèz 316L materyèl yo anpeche pèt sa a nan rezistans korozyon.
Fòmasyon salop. Zile laitier detanzantan parèt sou chaplèt asye pur pou kèk chalè.Sa a se natirèlman yon pwoblèm materyèl, men pafwa chanjman nan paramèt soude ka minimize sa a, oswa chanjman nan melanj a agon / idwojèn ka amelyore soude a. nan 0.010% ak kontni an Silisyòm nan 0.5%. Sepandan, lè rapò a Al / Si se pi wo pase nivo sa a, salop esferik ka fòme olye ke kalite a plak.This kalite salop ka kite twou apre electropolishing, ki se akseptab pou aplikasyon pou pite segondè. sou ID soude chaplèt la ka sansib a korozyon.
Yon sèl-kouri soude ak pulsasyon.Standard otomatik òbital tib soude se yon soude pas sèl ak aktyèl enpulsyonèl ak kontinyèl vitès wotasyon konstan. Teknik sa a se apwopriye pou tiyo ak dyamèt deyò soti nan 1/8 "a apeprè 7" ak epesè miray nan 0.083 "ak anba. se prezan men pa gen okenn wotasyon rive.Apre delè wotasyon sa a, elektwòd la wotasyon alantou jwenti a soude jiskaske soude a rantre oswa sipèpoze pòsyon inisyal la nan soude a pandan dènye kouch soude a. Lè koneksyon an fini, aktyèl la diminye nan yon gout kwonometre.
Mòd etap ("senkronize" soude).Pou soude fizyon nan pi epè materyèl miray ranpa, tipikman pi gran pase 0.083 pous, sous pouvwa a soude fizyon ka itilize nan mòd synchrone oswa etap.Nan mòd synchrone oswa etap, se batman aktyèl la soude senkronize ak konjesyon serebral la, se konsa rotor la se estasyonè pou batman kè maksimòm fwa ak batman ki pi long itilize teknik aktyèl batman ki ba. lòd nan 0.5 a 1.5 segonn, konpare ak dizyèm oswa santyèm nan yon dezyèm batman tan pou soude konvansyonèl. Teknik sa a ka efektivman soude 0.154″ oswa 6″ epè 40 kalib 40 tiyo mens miray ak 0.154″ oswa 6″ epesè miray la. ttings nan tiyo kote ka gen diferans nan tolerans dimansyon, kèk move aliyman oswa enkonpatibilite tèmik Materyèl. Kalite soude sa a mande apeprè de fwa tan an arc nan soude konvansyonèl epi li mwens apwopriye pou aplikasyon pou ultra-wo pite (UHP) akòz pi laj, kouti ki pi graj.
Varyab ki ka pwograme.Jenerasyon aktyèl la nan sous pouvwa soude yo se mikwo-pwosesè ki baze sou ak magazen pwogram ki espesifye valè nimerik pou paramèt soude pou yon dyamèt espesifik (OD) ak epesè miray la nan tiyo yo dwe soude, ki gen ladan tan purge, aktyèl soude, vitès vwayaj (RPM)), kantite kouch ak tan pou chak kouch, tan pou chak tan, batman kè, elatriye. pral gen ladan vitès fil manje, anplitid osilasyon flanbo ak tan rete, AVC (kontwòl vòltaj arc pou bay espas arc konstan), ak upslope.Pou fè soude fizyon, enstale tèt la soude ak elektwòd ki apwopriye a ak insert tiyo kranpon sou tiyo a epi sonje orè a soude oswa pwogram nan memwa sous pouvwa a.
Varyab ki pa pwograme. Pou jwenn bon jan kalite soude toujou, yo dwe kontwole paramèt soude yo ak anpil atansyon. Sa a se reyalize atravè presizyon sous pouvwa a soude ak pwogram soude a, ki se yon seri enstriksyon ki antre nan sous pouvwa a, ki fòme ak paramèt soude, pou soude yon gwosè espesifik nan tiyo oswa tiyo. sistèm kontwòl kalite asire ke soude satisfè estanda yo dakò.Sepandan, sèten faktè ak pwosedi lòt pase paramèt soude yo dwe tou ak anpil atansyon kontwole.Faktè sa yo gen ladan itilize nan bon ekipman preparasyon fen, bon netwayaj ak manyen pratik, bon tolerans dimansyon nan tib oswa lòt pati ke yo te soude, ki konsistan tengstèn kalite ak gwosè, trè pirifye gaz inaktif, ak atansyon varyasyon nan tanperati ki wo.
Kondisyon pou preparasyon pou soude nan fen tiyo yo pi enpòtan pou soude òbital pase soude manyèl.Jinti soude pou soude tiyo òbital yo anjeneral kare jwenti bou. Pou reyalize repetibilite vle nan soude òbital, se egzak, ki konsistan, preparasyon machin fini obligatwa.Depi aktyèl la soude depann sou epesè miray la, pwent yo dwe diferan OD oswa ID, ki ta dwe kare ID oswa ID OD a oswa ki pa ta dwe kare. epesè.
Pwen tiyo yo dwe anfòm ansanm nan tèt la soude pou ke pa gen okenn diferans aparan ant pwent yo nan jwenti a bou kare.Malgre ke jwenti soude ak twou vid ki genyen ti ka akonpli, bon jan kalite soude ka afekte yon move efè.Pi gwo diferans lan, plis chans gen yon pwoblèm.Asanble pòv ka lakòz yon echèk konplè nan soude a. tour preparasyon fen tankou sa yo te fè pa Protem, Wachs, ak lòt moun, souvan itilize fè lis soude òbital ki apwopriye pou machining .Chop so, hacksaws, bann scies ak kouto tib yo pa apwopriye pou objektif sa a.
Anplis paramèt yo soude ki antre pouvwa soude, gen lòt varyab ki ka gen yon efè pwofon sou soude, men yo pa fè pati pwosedi aktyèl la soude.Sa a gen ladan kalite a ak gwosè nan tengstèn, ki kalite ak pite nan gaz la itilize pwoteje arc la ak purge anndan an nan jwenti a soude, to a koule gaz yo itilize nan konfigirasyon nan tèt la, ak lòt enfòmasyon ki itilize nan konfigirasyon an, ak nenpòt sous enfòmasyon ki enpòtan yo itilize nan konfigirasyon an. "ki pa pwogramab" varyab epi anrejistre yo sou orè soude a. Pou egzanp, se kalite gaz la konsidere kòm yon varyab esansyèl nan Spesifikasyon Pwosedi soude (WPS) pou pwosedi soude yo konfòme yo avèk Kòd chodyè a ak presyon veso ASME Seksyon IX. Chanjman nan kalite gaz oswa pousantaj melanj gaz, oswa eliminasyon nan purge ID mande pou revalidasyon nan pwosedi soude.
soude gaz.Nerjaveèi se rezistan a oksidasyon oksijèn atmosferik nan tanperati chanm.Lè li chofe nan pwen k ap fonn li yo (1530 ° C oswa 2800 ° F pou fè pi bon kalite) li fasil oksidize. Inert Agon se pi souvan itilize kòm yon gaz pwoteksyon ak pou pirjman entèn jwenti soude nan pwosesis la. -pwovoke dekolorasyon ki fèt sou oswa toupre soude a apre soude.Si gaz la purge se pa nan bon jan kalite ki pi wo a oswa si sistèm nan purge pa konplètman koule tankou ke yon ti kantite lè koule nan sistèm nan purge, oksidasyon an ka limyè teal oswa ble.Natirèlman, pa gen netwayaj pral lakòz nan sifas la kwout nwa souvan refere yo kòm "swivlidingers. 96-99.997% pi, tou depann de founisè a, epi li gen 5-7 ppm nan oksijèn ak lòt enpurte, ki gen ladan H2O, O2, CO2, idrokarbur, elatriye, pou yon total de 40 ppm yon maksimòm. Yo ka sèvi ak purifikateur gaz tankou Nanochem oswa Gatekeeper pandan purge pou diminye nivo kontaminasyon yo nan pati pa milya (ppb).
konpozisyon melanje.Melanj gaz tankou 75% elyòm/25% agon ak 95% argon/5% idwojèn ka itilize kòm gaz pwoteksyon pou aplikasyon espesyal.De melanj yo pwodui soude pi cho pase sa yo fè anba menm anviwònman pwogram yo kòm agon. Aplikasyon pou HP. Melanj idwojèn gen plizyè avantaj, men tou, kèk dezavantaj grav. Avantaj la se ke li pwodui yon ti mas dlo pi mouye ak yon sifas soude douser, ki se ideyal pou mete ann aplikasyon sistèm ultra-wo presyon livrezon gaz ak kòm lis yon sifas enteryè ke posib. Efè sa a se pi bon nan apeprè 5% kontni idwojèn. Gen kèk sèvi ak yon melanj 95/5% agon / idwojèn kòm yon purge ID amelyore aparans nan chaplèt la soude entèn.
Chaplèt soude a lè l sèvi avèk yon melanj idwojèn kòm gaz pwoteksyon an se pi etwat, eksepte ke asye pur la gen yon kontni souf ki ba anpil epi li jenere plis chalè nan soude a pase menm anviwònman aktyèl la ak agon san melanje. se sous gaz itilize, sijere ke li ka koze pa kontaminasyon oswa move melanje.Paske chalè a ki te pwodwi pa arc a varye ak konsantrasyon idwojèn nan, yon konsantrasyon konstan esansyèl pou reyalize soude ki repete, e gen diferans ki genyen nan gaz nan boutèy pre-melanje. li te rapòte ke arc a pi difisil ak tengstèn la ka bezwen ranplase apre youn oubyen de soude.Agon/idwojèn melanj pa ka itilize pou soude kabòn asye oswa Titàn.
Yon karakteristik diferan nan pwosesis TIG la se ke li pa konsome elektwòd. Tengstèn gen pi wo pwen k ap fonn nan nenpòt metal (6098 ° F; 3370 ° C) epi li se yon bon emeteur elèktron, ki fè li patikilyèman apwopriye pou itilize kòm yon elektwòd ki pa konsome. Tengstèn pi raman itilize nan GTAW paske nan pwopriyete siperyè tengstèn seryom, espesyalman pou aplikasyon GTAW orbital. Tengstèn Thoryòm yo itilize mwens pase nan tan lontan paske yo se yon ti jan radyo-aktif.
Elektwòd ak yon fini poli yo gen plis inifòm nan gwosè.Yon sifas lis toujou pi preferab nan yon sifas ki graj oswa konsistan, kòm konsistans nan jeyometri elektwòd se kritik pou konsistan, rezilta soude inifòm. nd pwent la elektwòd asire repetibilite nan jeyometri a tengstèn ak repetibilite soude. Pwent la blunt fòse arc la soti nan soude a nan menm plas la sou tengstèn la. Dyamèt pwent la kontwole fòm nan arc ak kantite pénétration nan yon aktyèl patikilye. Ang koni a afekte karakteristik aktyèl / vòltaj nan arc la epi yo dwe espesifye ak kontwole. pou yon valè aktyèl espesifik detèmine vòltaj la e konsa pouvwa a aplike nan soude la.
Gwosè elektwòd la ak dyamèt pwent li yo chwazi dapre entansite aktyèl la soude.Si aktyèl la twò wo pou elektwòd la oswa pwent li yo, li ka pèdi metal soti nan pwent la, epi lè l sèvi avèk elektwòd ak yon dyamèt pwent ki twò gwo pou aktyèl la ka lakòz drift arc. sof si itilizasyon an fèt pou itilize ak 0.040″ dyamèt elektwòd pou soude ti presizyon Components.Pou repetibilite nan pwosesis la soude, kalite tengstèn ak fini, longè, ang cône, dyamèt, dyamèt pwent ak espas arc yo dwe espesifye ak kontwole. ki pa radyo-aktif.
Pou plis enfòmasyon, tanpri kontakte Barbara Henon, Manadjè Piblikasyon Teknik, Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331.Telefòn: 818-896-9556.Fax: 818-890-3724.


Lè poste: 23-Jul-2022