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A diferencia de las placas planas de la sola vez, estos componentes están adaptados para adaptarse a factores de forma específicos, combinar múltiples funciones (por ejemplo, filtración + intercambio de calor) o abordar condiciones ambientales desafiantes (por ejemplo, alta temperatura, exposición química). Un ejemplo común es las placas de titanio porosas de forma especial de Toptitech, que cuentan con una estructura de porosidad del 40% (espacio vacío dentro del material) con precisión de filtración de 0.10-40 μm: esta funcionalidad dual (soporte mecánico + filtración de partículas) los hace ideales para ambos sistemas ópticos (limpieza del haz) y procesos industriales (purificación fluida). El proceso de fabricación está altamente controlado, que involucra la clasificación de polvo (polvo de titanio ordenado por tamaño de partícula a ± 1 μm), presionando el moho (para crear formas complejas como hexágonos o lloses), sinterización (calentamiento de 1200 ° C en vacío a partículas de unión) y el mechón de precisión de precisión (requisitos de cnc para lograr ± 0.05 mM dimensionales tolensivos), lo que tiene un mechón.
Estructura porosa uniforme para un rendimiento consistente : la estructura de titanio poroso está diseñada con una distribución estrecha del tamaño de poro (± 5% del tamaño nominal, por ejemplo, poros de 10 μm ± 0.5 μm), lo que garantiza la eficiencia de separación consistente (filtros> 99% de las partículas más grandes que el tamaño de poro) y las características de flujo (variación de caída de presión <10% en la placa). Esta uniformidad es crítica para aplicaciones ópticas como la limpieza del haz láser, donde el tamaño de poro desigual causaría una dispersión de luz inconsistente (variación de pérdida de dispersión <2% en toda la placa).
Alta temperatura y resistencia química : las versiones de titanio funcionan de manera confiable por debajo de 300 ° C (temperatura beta-transus de titanio, donde cambia su estructura cristalina), manteniendo la resistencia mecánica (resistencia a la tracción> 400 MPa a 300 ° C) y la eficiencia de la filtración. Químicamente, resisten la corrosión de los ácidos (p. Ej., Ácido clorhídrico al 5%, ácido sulfúrico al 10%), álcalis (p. Ej., 10% de hidróxido de sodio) y solventes orgánicos (p. Ej.
Durabilidad mecánica para operaciones rigurosas : la estructura de titanio sinterizada tiene alta resistencia a la compresión (> 600 MPa) y resistencia al desgaste (pérdida de volumen <0.1 mm³ después de 1000 ciclos de pruebas de abrasión), lo que lo hace adecuado para la filtración de prensa (presiones operativas de hasta 10 bar) o las operaciones de filtración de succión (vacío hasta 0.1 mBAR). A diferencia de los filtros de cerámica frágiles, estas placas pueden soportar impactos menores (cae de 1 m al concreto sin grietas) y el manejo repetido durante el mantenimiento.
Diseño regenerable para una larga vida útil : a diferencia de los filtros desechables, las placas de titanio porosas de forma especial se pueden limpiar y regenerarse en línea (sin eliminar el sistema), extendiendo la vida útil de 2 a 5 años (frente a 6-12 meses para filtros desechables). Los métodos de regeneración incluyen limpieza ultrasónica (40 kHz, 30 minutos en agua destilada para eliminar la acumulación de partículas), la limpieza química (solución de ácido nítrico al 5% para disolver contaminantes orgánicos) o limpieza térmica (calentamiento a 400 ° C en el aire para oxidar los residuos): eficiencia de filtración para el rendimiento original del rendimiento original.
Geometrías personalizables y adiciones funcionales : las geometrías son totalmente personalizables para adaptarse a los gabinetes del sistema, incluidos los rectángulos (20 × 50 mm a 200 × 300 mm), hexágonos (longitud lateral de 10 mm a 100 mm) (radio de 5-50 mm) y formas irregulares (centros de 3D intensos). Las adiciones funcionales incluyen pestañas de montaje integradas (para una fácil instalación), surcos de junta tórica (para sellado, ancho de 2-5 mm) y agujeros roscados (M3-M10 para sujetar). Para aplicaciones ópticas, las superficies se pueden pulir a una calidad de 20-10 dig de rascar para reducir la dispersión de la luz.
Filtración óptica y limpieza del haz : se usa en sistemas láser de alta potencia (p. Ej., Láser de fibra de 1 kW para corte de metal) para eliminar los contaminantes de partículas (p. Ej., Polvo de metal, gotas de aceite) de la ruta óptica. La placa de titanio poroso actúa como un filtro en línea: el haz láser pasa a través de los poros (que son más grandes que la longitud de onda del haz, evitando la difracción), mientras que las partículas> 0.5 μm están atrapadas. Esto evita el daño de la lente (desde el rascado inducido por partículas) y mantiene la calidad del haz (M⊃2; <1.1 vs. M⊃2;> 1.5 con vigas sin filtro).
Intercambio de calor en diodos láser de alta potencia : facilitar el manejo térmico en matrices de diodos láser (p. Ej., Pilas de diodos de 100 W NIR) combinando la disipación de calor con soporte estructural. La alta conductividad térmica de la placa de titanio porosa (21 w/m · k) y la superficie grande (debido a la porosidad) permiten una transferencia de calor eficiente, alta (p. Ej. Este diseño integrado reduce el tamaño del sistema en un 30% en comparación con disipadores y filtros de calor separados.
Distribución de gas en sistemas de ablación con láser : proporcione un flujo de gas uniforme en la ablación con láser (utilizado para deposición de película delgada o análisis de material) para garantizar una formación de plasma consistente. Una placa porosa de forma especial con una geometría circular y poros de 10 μm se monta por encima del objetivo de ablación: el gas inerte (p. Ej. Esto da como resultado películas delgadas con <5% de variación de espesor (frente al 15% con flujo de gas no uniforme).
Procesamiento farmacéutico y filtración estéril : cumplir con los requisitos de higiene para la monitorización óptica de la fabricación de fármacos (por ejemplo, producción inyectable estéril). Una placa de titanio poroso con poros de 0.2 μm filtra la solución farmacológica para eliminar bacterias (> 99.99% de retención), mientras que su superficie lisa y electropulada (AR <0.1 μm) previene la adhesión bacteriana (cumpliendo los requisitos de la FDA para el procesamiento estéril). La forma personalizada de la placa (que coincide con la cámara de procesamiento) asegura una fácil integración en las líneas de producción existentes.
Extinte de la llama y seguridad láser : integrarse en los sistemas de seguridad láser para la disipación de energía controlada en caso de desalineación del haz (por ejemplo, en máquinas de corte láser industrial). Una placa de forma especial con una estructura porosa de panal (poros de 50 μm) se monta como un 'volcado de haz ': si el haz láser desalinea, golpea la placa: la estructura porosa absorbe la energía del haz (hasta 100 w cw) y disipa el calor mediante la convección, evitando el fuego o daño material. La forma de la placa (por ejemplo, curvada para que coincida con el interior de la máquina) asegura que no bloquee el funcionamiento normal.
Las placas de titanio poroso tienen una calificación de presión diferencial máxima de 10 bar (145 psi) a temperatura ambiente (25 ° C) para aplicaciones de filtración. Esta calificación disminuye ligeramente con la temperatura debido a la resistencia al material reducido: a 100 ° C, cae a 9 bar; a 200 ° C, a 8 bar; y a 300 ° C (temperatura máxima de funcionamiento), a 7 bar. Para las aplicaciones que requieren una mayor presión (por ejemplo, 15 bar), las placas pueden reforzarse con un marco de titanio sólido (aumentar la presión de presión en un 50%) o fabricarse a partir de una aleación de titanio de mayor resistencia (p. Ej.
La limpieza y la regeneración dependen del tipo de contaminante:
Contaminantes de partículas (por ejemplo, polvo, chips de metal) : use limpieza ultrasónica (frecuencia de 40 kHz, 30-60 minutos) con agua destilada o un detergente suave (p. Ej., 1% de tensioactivo no iónico). Enjuague bien con agua destilada para eliminar los residuos de detergente.
Contaminantes orgánicos (por ejemplo, aceite, polímeros) : remoja la placa en una solución de ácido nítrico al 5% (o al 10% de alcohol isopropílico) durante 1-2 horas, luego enjuague con agua destilada y seque con aire comprimido (presión de 5 bar, libre de aceite).
Contaminantes inorgánicos (por ejemplo, sales, óxidos) : use una solución de ácido clorhídrico al 2% durante 30 minutos, seguido de neutralización con una solución de bicarbonato de sodio al 1% y enjuague.
La frecuencia de mantenimiento depende del uso: en los sistemas láser, limpie cada 3-6 meses; En el procesamiento farmacéutico, limpie después de cada lote (para mantener la esterilidad); En la filtración industrial, limpie cuando la caída de presión aumenta en un 50% (generalmente cada 1-2 meses).
