Редактор искәрмәсе: Фармацевтика Онлайн биопроцесс торбаларын орбиталь эретеп ябыштыру турындагы дүрт өлештән торган мәкаләне сәнәгать белгече Барбара Хенон белән Arc Machines тәкъдим итә. Бу мәкалә доктор Хенонның узган ел ASME конференциясендә ясаган презентациясеннән җайлаштырылган.
Коррозиягә каршы торуны югалтмагыз. DI яки WFI кебек югары чисталык суы дат басмас корыч өчен бик агрессив эфант. Өстәвенә, фармацевтик класс WFI югары температурада (80 ° C) велосипедта туфракны саклап калу өчен. Пычрак һәм тимер оксидлары төп компонентлар булырга мөмкин, ләкин тимер, хром һәм никельнең төрле формалары да булырга мөмкин. Ружның булуы кайбер продуктлар өчен үлемгә китерә һәм аның булуы тагын да коррозиягә китерергә мөмкин, гәрчә аның башка системаларда булуы яхшы булса да.
Эретеп ябыштыру коррозиягә каршы торырга тискәре йогынты ясарга мөмкин. Кайнар төс - эретеп ябыштыру вакытында эретеп ябыштыручы һәм HAZ-ларга салынган оксидлаштыру материалы нәтиҗәсе, аеруча зарарлы, һәм фармацевтика су системаларында руж формалашуы белән бәйле. Хром оксиды формалашуы кайнар төскә китерергә мөмкин, хром-тузган катламны калдырып, коррозиягә эләгү мөмкин. , һәм коррозиягә каршы торуны металл дәрәҗәләргә якын дәрәҗәләргә кайтару. Шулай да, ашату һәм тарту өслек бетүенә зыян китерә. Торба системасын азот кислотасы яки эретүче агент формулировкалары белән пассивлаштыру торба системасы хезмәткә кергәнче эретеп ябыштыруның начар йогынтысын җиңәр өчен эшләнә. эретеп ябыштырган хәл. Шулай да, пассивация тышкы өслек катламына тәэсир итә һәм 50 ангстромнан түбәнгә үтеп керми, ә җылылык төсе 1000 ангстром яки өстән түбәнрәк булырга мөмкин.
Шуңа күрә, эретеп ябыштырылмаган субстратларга якын коррозиягә чыдам торба системаларын урнаштыру өчен, эретеп ябыштыру һәм ясалма зыянны пассивация белән торгызып була торган дәрәҗәләргә чикләргә тырышырга кирәк. Бу минималь кислород булган чистарту газын куллануны таләп итә. Кабатлана торган һәм эзлекле югары сыйфатлы эретеп ябыштыруга ирешү өчен производство процессын әйләндерү, шулай ук ​​корычка каршы торучы һәм озак вакытлы продуктив хезмәт күрсәтүче югары сыйфатлы торба системасы өчен мөһим таләпләр булып, пычратмас өчен корыч торбаларны һәм компонентларны сакчыл эшкәртү.
Highгары чисталыклы биофармацевтика дат басмас корыч торбалар системасында кулланылган материаллар соңгы ун ел эчендә коррозиягә каршы торуны яхшырту эволюциясен кичерделәр. 1980 елга кадәр кулланылган дат басмас корыч 304 дат басмас корыч булган, чөнки чагыштырмача арзан булган һәм моңа кадәр кулланылган бакырдан яхшырак булган.
Күптән түгел, югары чисталык торбалар куллануда 316 дат басмас корыч куллану арта бара. 316 тибы 304 тибына охшаган, ләкин хром һәм никель эретү элементларына өстәп, 316да 2% молибден бар, ул 316 ′ коррозиягә каршы торуны сизелерлек яхшырта. 304L һәм 316L класслары. углерод күләменең кимүе эретеп ябыштыру аркасында булырга мөмкин карбид явым-төшеменең күләмен киметергә тиеш. Бу хром карбид формалашуы, ул хром базасы металлының ашлык чикләрен юкка чыгара, коррозиягә китерә. Коррозиягә чыдам эретеп ябыштыручы кул белән эшләнгән эретеп ябыштыручыларга караганда күбрәк. Бу орбиталь эретеп ябыштыру, пульсация һәм вакытны төгәл контрольдә тотуны тәэмин итә, нәтиҗәдә кул белән эретеп ябыштыруга караганда түбән һәм бертөрле җылылык кертүгә китерә.
Дат басмас корычның җылылык-җылылык үзгәреше. Эретеп ябыштыру параметрлары һәм башка факторлар бик нык толерантлыкта сакланса да, дат басмаган корычны җылылыктан җылылыкка эретү өчен кирәк булган җылылык кертүдә аермалар бар. Heatылылык саны - заводта дат басмаган корыч эретү өчен билгеләнгән күп сан. эретелгән металллар, эретелгән яки эз элементының төренә һәм концентрациясенә карап, температура диапазонында эриләр. Дат басмас корычның ике җылылыгы да бер элементның бер үк концентрациясен үз эченә алмаганга, эретеп ябыштыру үзенчәлекләре мичтән мичкә кадәр үзгәрәчәк.
316L торба орбиталы эретеп ябыштыручы SEM AOD торбасында (өске) һәм EBR материалы (аскы) эретеп ябыштырылган яссылыкның зур аермасын күрсәтте.
Бер эретеп ябыштыру процедурасы охшаш ОД һәм дивар калынлыгы булган күпчелек җылылык өчен эшли алса да, кайбер җылылык аз амперация таләп итә, ә кайберләре типикка караганда югарырак амперация таләп итә. Шуңа күрә эш урыннарында төрле материалларны җылыту потенциаль проблемаларны булдырмас өчен сак булырга тиеш.
Күкерт проблемасы. Элементлы күкерт - тимер рудасы белән бәйле пычраклык, ул корыч җитештерү процессында күбесенчә чыгарыла. AISI тибы 304 һәм 316 дат басмас корыч максималь күкерт күләме 0,030% белән күрсәтелгән .Аргон кислород декарбуризациясе (AOD) һәм вакуум эретү вакуумы вакуум эретү практикасы. Түбәндәге ысулларда бик үзенчәлекле булган корычлар җитештерегез. Аларның химик составы. Корычның күкерт күләме якынча 0,008% булганда, эретеп ябыштыручы бассейнның үзлекләре үзгәрә .Бу күкерт тәэсиреннән һәм аз күләмдә сыек бассейнның өслек киеренкелегенең температура коэффициентына бәйле.
Бик түбән күкерт концентрацияләрендә (0,001% - 0,003%), эре күкерт эчтәлеге материалларында ясалган охшаш эретеп ябыштыручылар белән чагыштырганда, эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эре эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыручы эретеп ябыштыра. түбән күкерт эчтәлеген эретү авыррак, аеруча калын диварлар белән. 304 яки 316 дат басмаган корычта күкерт концентрациясенең югары очында, эретеп ясалган мишәр тышкы кыяфәттә аз сыекрак һәм урта күкерт материалларына караганда катырак була. Шуңа күрә, эретеп ябыштыру өчен, идеаль күкерт эчтәлеге якынча 0.005% - 0.017%, ASTM A2 өчен күрсәтелгән.
Электрополизацияләнгән дат басмаган корыч торба җитештерүчеләр хәтта 316 яки 316L дат басмас корычтагы уртача күкертнең ярымүткәргеч һәм биофармацевтика клиентларының ихтыяҗларын канәгатьләндерүне кыенлаштырганнарын күрделәр. Электрон микроскопияне сканерлау, труба өслегенең бетүенең тигезлеген тикшерү өчен, металлдан ясалган күкерт. электрополизация вакытында һәм бушлыкларны 0,25-1,0 микрон диапазонда калдырыгыз.
Электрополизацияләнгән торбалар җитештерүчеләр һәм тәэмин итүчеләр базарны ультрак түбән күкерт материалларын куллануга этәрәләр, шулай да, проблема электрополизацияләнгән торбалар белән чикләнми, чөнки электрополизацияләнмәгән торбалар торбалар системасы пассивлашуы вакытында кертелә.
Арка дефлекциясе. Датланмаган корычның эретеп ябыштыруны яхшырту белән беррәттән, күкертнең булуы да эшкәртүчәнлекне яхшырта. Нәтиҗәдә, җитештерүчеләр һәм җитештерүчеләр күрсәтелгән күкерт эчтәлегенең югары очында материал сайлыйлар. Сезнең ягы югары күкерт ягына караганда, бу торбаларны күкерт концентрацияләре белән эреткәндә булганның капма-каршысы. Экстремаль очракларда эретеп ябыштыручы түбән күкерт материалына тулысынча үтеп керә ала һәм эретеп ябыштыручы эчне тулысынча кулланылмый калдыра ала (Фихей һәм Симено, 1982). Түбән күкерт торбаларына эретеп ябыштыру өчен җиһазлар һәм башка компонентлар җитештерү өчен 6 бар запасы (316L-SCQ тибы) (VIM + VAR).
Аз күкерт торбаларын куллануга күчү күбесенчә шома электрополизацияләнгән эчке труба өслекләрен алу ихтыяҗы белән бәйле. Ярымүткәргеч сәнәгате өчен дә, биотехнология / фармацевтика сәнәгате өчен дә, SEMI, ярымүткәргеч сәнәгате спецификасын язганда, 316L трубканы эшкәртү, оптималь эшкәртү өчен, ATM оптимизациясе. - күкерт күләмен 0,005 - 0,017% диапазоны белән чикли торган трубка .Бу түбән диапазонлы күкерт белән чагыштырганда эретеп ябыштыруда кыенлыклар тудырырга тиеш. Ләкин шуны да әйтергә кирәк: аз чикләнгән күкерт торбаларын югары күкерт торбаларына эретеп ябыштырганда, монтажлаучылар материалны җылытуны тикшерергә тиеш.
башка эз элементлары. Күкерт, кислород, алюминий, кремний һәм марганец кебек эз элементлары үтеп керүгә тәэсир итә. Алюминий, кремний, кальций, титан һәм хром күләме эретеп ябыштыру вакытында шлаг формалашу белән бәйле.
Төрле элементларның эффектлары кумулятив, шуңа күрә кислород булу аз күкерт эффектларын каплый ала. Алюминийның югары дәрәҗәсе күкерт үтеп керүгә уңай йогынты ясый ала. Марганец эретеп ябышу температурасында үзгәрә. Бу марганец чыганаклары коррозия каршылыгын югалту белән бәйле. Бу коррозиягә каршы торуны югалту өчен 6L материаллар.
Шлак формалашуы. Слаг утраулары вакыт-вакыт кайбер җылылык өчен дат басмаган корыч мишәрдә пәйда була. Бу табигый матди проблема, ләкин кайвакыт эретеп ябыштыру параметрлары моны киметергә мөмкин, яки аргон / водород катнашмасының үзгәрүе эретеп ябыштыруны яхшырта ала. Поллард алюминийның кремний белән төп металлда катнашуы шлак формалашуына, 0,5% алюминийда булырга тиеш. Al / Si нисбәте бу дәрәҗәдән югарырак булганда, такталар төренә түгел, сферик шлак барлыкка килергә мөмкин. Бу шлак электрополизациядән соң чокырларны калдырырга мөмкин, бу югары чисталык кушымталары өчен кабул ителми. Эретеп ябыштыручы ОД формасында барлыкка килгән шлаг утраулары таныклык үтеп керүгә китерергә мөмкин.
Пульсация белән берьюлы эретеп ябыштыручы. Стандарт автоматик орбиталь трубаны эретеп ябыштыру - импульслы ток һәм өзлексез тизлек әйләнеше белән бер пассажирлы эретеп ябыштыру. Бу техника тышкы диаметрлы 1/8 ″ дан якынча 7 ″ һәм дивар калынлыгы 0,083 ″ һәм аннан түбәнрәк. эретеп ябыштыруның соңгы катламы эретеп ябыштырганчы эретеп ябыштырганчы эретеп ябыштыручы әйләнә тирәсендә әйләнә.
Адым режимы ("синхронлаштырылган" эретеп ябыштыру). Калын диварлы материалларны эретеп эретү өчен, гадәттә 0,083 дюймнан зуррак, эретеп ябыштыру көче чыганагы синхрон яки адым режимында кулланылырга мөмкин. Синхрон яки адым режимында эретеп ябыштыру токы инсульт белән синхронлаша, шуңа күрә ротор югары ток импульсларында максималь үтеп керү өчен стационар. Гадәттәге эретеп ябыштыру өчен икенче импульс вакытының унынчы яки йөзенә кадәр. Бу техника 0,154 ″ яки 6 ″ калын 40 үлчәүле 40 нечкә дивар торбасын 0,154 ″ яки 6 ″ дивар калынлыгы белән эретеп ябыштыра ала. Баскыч техника киңрәк эретеп ябыштыра, бу гаепле толерант, эретеп ябыштыручы трубалар белән туры килми. гадәти эретеп ябыштыру вакыты һәм киңрәк, тупас тегү аркасында ультра югары чисталык (UHP) кушымталары өчен азрак яраклы.
Программалаштырыла торган үзгәрүләр. Хәзерге буын эретеп ябыштыру чыганаклары микропроцессор нигезендә һәм эретеп ябыштырыла торган торбаның дивар калынлыгы өчен эретеп ябыштыру параметрларының санлы кыйммәтләрен күрсәтәләр, шул исәптән чистарту вакыты, эретеп ябыштыру токы, сәяхәт тизлеге (RPM), катламнар саны, катлам тизлеге, чыбык трубкасы, чыбык тизлеге. itude һәм яшәү вакыты, AVC (даими дуга аркасын тәэмин итү өчен дуга көчәнешен контрольдә тоту), һәм өскә. Берләштерелгән эретеп ябыштыру өчен, эретеп ябыштыру башын торбага тиешле электрод һәм торба кыскычлары белән урнаштырыгыз һәм электр чыганагы хәтереннән эретеп ябыштыру графигын яки программасын искә төшерегез. Эретеп ябыштыру операторы катнашмыйча дәвам итә.
Программалаштырылмый торган үзгәрүләр. Эретеп ябыштыруның яхшы сыйфатын алу өчен, эретеп ябыштыру параметрлары җентекләп контрольдә тотылырга тиеш. Бу эретеп ябыштыручы электр чыганагы һәм эретеп ябыштыру программасының төгәллеге аркасында ирешелә, эретеп ябыштыру параметрлары, эретеп ябыштыру стандартлары, эретеп ябыштыру стандартлары булырга тиеш. Бурыч, эретеп ябыштыру параметрларыннан кала кайбер факторлар һәм процедуралар да җентекләп контрольдә тотылырга тиеш. Бу факторларга яхшы әзерләү җиһазларын куллану, яхшы чистарту һәм эшкәртү практикалары, эретеп ябыштырылган торбаларның яки ​​башка өлешләрнең яхшы үлчәмле толерантлыгы, вольфрамның эзлеклелеге һәм күләме, югары чистартылган инерт газлары, материаль үзгәрешләргә игътибарлы булу керә.
Орбиталы эретеп ябыштыру өчен әзерлек таләпләре кул белән эретеп ябыштыруга караганда мөһимрәк. Орбиталь торбаны эретеп ябыштыру өчен эретелгән буыннар гадәттә квадрат төймә кушылмалары. Орбиталы эретеп ябыштыруда теләгән кабатлануга ирешү өчен, төгәл, эзлекле, эшкәртелгән бетү әзерләү таләп ителә. Эретеп ябыштыру токы дивар калынлыгына бәйле, очлары OD яки диск белән булырга тиеш.
Труба очлары эретеп ябыштыручы башына бер-берсенә туры килергә тиеш, шуңа күрә квадрат төймә кушылмасы очлары арасында сизелерлек аерма булмасын. Кечкенә бушлыклар белән эретеп ябыштырылса да, эретеп ябыштыру сыйфаты начар йогынты ясарга мөмкин. Бу аерма зуррак булса, проблема килеп чыгарга мөмкин. Ваклар һәм башкалар, еш кына эшкәртү өчен яраклы орбиталь эретеп ябыштыру өчен кулланыла .Чоп пыяла, краска, полоса һәм трубка кисүчеләр моның өчен яраксыз.
Эретеп ябыштыру көчен кертә торган эретеп ябыштыру параметрларына өстәп, эретеп ябыштыруга зур йогынты ясый алырлык башка үзгәрүләр бар, ләкин алар эретеп ябыштыру процедурасының өлеше түгел. Бу вольфрамның төрен һәм күләмен, дугадан саклану өчен кулланылган газның төре һәм чисталыгы, эретеп ябыштыру өчен кулланылган газ агымы тизлеге, кулланылган чыганак, башка чыганак. аларны эретеп ябыштыру графигына яздырыгыз. Мисал өчен, газ төре эретеп ябыштыру процедурасы спецификациясендә (WPS) ASME бүлеге IX казан һәм басым судносы кодексын үтәү өчен мөһим үзгәрүчән булып санала.
эретеп ябыштыручы газ. Датланмаган корыч бүлмә температурасында атмосфера кислородының оксидлашуына чыдам. Эретү ноктасына (1530 ° C яки саф тимер өчен 2800 ° F) җылытылганда ул җиңел оксидлаштырыла. Аргон гадәттә саклагыч газ буларак кулланыла һәм эчке эретеп ябыштырылган орбиталы GTAW процессында булган кислород һәм дымлылык. .Әгәр чистарту газы югары сыйфатлы булмаса яки чистарту системасы тулысынча агып чыкмаса, чистарту системасына аз күләмдә һава агып чыкса, оксидлашу җиңел чәй яки зәңгәр булырга мөмкин. Әлбәттә, бернинди чистарту да "татлы" дип аталган кабык кара өслеккә китермәячәк. О2, СО2, углеводород һ.б. максимум 40 ppm өчен. Дивардагы цилиндрда яки сыек аргонда югары чисталыклы аргон 99,999% чиста яки 10 ppm гомуми пычрак булырга мөмкин.
катнаш композиция. 75% гелий / 25% аргон һәм 95% аргон / 5% водород кебек газ катнашмалары махсус кушымталар өчен саклагыч газ булып кулланылырга мөмкин. Ике катнашма аргон белән бер үк программа шартларында эшләнгәнгә караганда кайнар эретеп ябыштыралар. дроген катнашмаларының берничә өстенлеге бар, ләкин шулай ук ​​кайбер җитди кимчелекләре дә бар. Өстенлеге шунда: ул дымлы бассейн һәм йомшак эретеп ябыштыручы өслек җитештерә, бу ультра югары басымлы газ җибәрү системаларын мөмкин кадәр эчке өслеге белән тигезләү өчен идеаль. Водородның булуы киметүче атмосфера тәэмин итә, шуңа күрә газ катнашмасында кислород эзләре аз булса да, кислород аз булган. 95/5% аргон / водород катнашмасы эчке эретеп ябыштыручы тышкы кыяфәтне яхшырту өчен ID чистарту.
Водород катнашмасын кулланып эретеп ябыштыручы газ таррак, чөнки тотрыксыз корычның күкерт күләме бик аз һәм эретеп ябыштырылмаган аргон белән бер үк ток шартларына караганда күбрәк җылылык китерә. Аргон / водород катнашмаларының зур җитешсезлеге шунда: дуга аркасы саф аргонга караганда тотрыклырак, һәм дружинаның таркалуы сәбәпле, дружинаның таркалуы мөмкин. пычрану яки начар катнашу аркасында булырга мөмкин. Чөнки дуга аркасында барлыкка килгән җылылык водород концентрациясе белән үзгәрә, кабатланучы эретеп ябыштыручыларга ирешү өчен даими концентрация кирәк, һәм алдан катнаш шешә газында аермалар бар. Тагын бер җитешсезлеге - водород катнашмасы кулланылганнан соң, вольфрам катнашмасы кирәк булганнан соң, вольфрамның начарлануы сәбәп булган. бер яки ике эретеп ябыштыручы. Аргон / водород катнашмалары углерод корыч яки титанны эретү өчен кулланылмый.
TIG процессының аергыч үзенчәлеге шунда: ул электродларны кулланмый. Вольфрам теләсә нинди металлның иң эретү ноктасына ия (6098 ° F; 3370 ° C) һәм яхшы электрон эмитент, аны кулланмый торган электрод буларак куллану өчен аеруча яраклы итә. Аның характеристикалары сирәк очрый торган җир оксидларының 2% кушып яхшыртыла, чөнки церия, лантан оксиды яки тори оксиды. Серий вольфрамының өстен характеристикалары, аеруча орбиталь GTAW кушымталары өчен. Торий вольфрамы элеккегә караганда азрак кулланыла, чөнки алар бераз радиоактив.
Чистартылган электродлар зурлыгы белән бертөрле. Тигез өслек һәрвакыт тупас яки туры килмәгән өслеккә өстен, чөнки электрод геометриясенең эзлеклелеге эзлекле, бердәм эретеп ябыштыру нәтиҗәләре өчен бик мөһим. Очкычтан чыгарылган электроннар вольфрам очыннан җылылыкны эретеп ябыштыралар. вольфрам геометриясенең кабатлануын һәм эретеп ябыштыруны тәэмин итү өчен. Төгәл оч арканы эретеп эретеп вольфрамдагы бер урынга күчерә. Очкыч диаметры арканың формасын һәм билгеле токның үтеп керү күләмен контрольдә тота. көчәнеш һәм шулай итеп эретеп ябыштыручы көч.
Электрод зурлыгы һәм аның оч диаметры эретеп ябыштыручы ток интенсивлыгы буенча сайлана. Әгәр ток электрод яки аның очлары өчен бик зур булса, ул очтан металлны югалтырга мөмкин, һәм ток өчен бик зур булган диаметрлы электродлар арканың дрифтына китерергә мөмкин. Эзләү компонентлары. Эретеп ябыштыру процессының кабатлануы өчен, вольфрам төре һәм бетүе, озынлыгы, түбән почмагы, диаметры, оч диаметры һәм аркасы аермасы барысы да күрсәтелергә һәм контрольдә тотылырга тиеш.
Күбрәк мәгълүмат алу өчен зинһар, Барбара Хенонга мөрәҗәгать итегез, Техник басмалар менеджеры, Arc Machines, Inc., 10280 Гленоакс б.