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A differenza delle piastre piatte off-the-shelf, questi componenti sono personalizzati per adattarsi a fattori di forma specifici, combinare più funzioni (ad es. Filtrazione + scambio di calore) o affrontare condizioni ambientali impegnative (ad es. Alta temperatura, esposizione chimica). Un esempio comune è le piastre di titanio porose di forma speciale di TopTitech, che presentano una struttura di porosità del 40% (spazio vuoto all'interno del materiale) con precisione di filtrazione 0,10-40 μm: questa doppia funzionalità (supporto meccanico + filtrazione delle particelle) li rende ideali per entrambi i sistemi ottici (pulizia di beam) sia i processi industriali (purificazione fluida). Il processo di produzione è altamente controllato, che coinvolge la classificazione delle polveri (polvere di titanio ordinata per dimensione delle particelle a ± 1 μm), pressando la muffa (per creare forme complesse come esagoni o mezzaline), sinterizzazione (riscaldamento a 1200 ° C nel vuoto per le particelle di legame) e la maturazione del CNC per ottenere ± 0,05 dimensioni di dimensione) - ogni piastra di sistemazione.
Struttura porosa uniforme per prestazioni coerenti : la struttura porosa del titanio è progettata con una distribuzione della dimensione dei pori stretta (± 5% di dimensioni nominali, ad es. 10 μm di pori ± 0,5 μm), garantendo un'efficienza di separazione costante (filtri> 99% di particelle più grandi della dimensione del poro) e delle caratteristiche di flusso (variazione di caduta di pressione <10% attraverso la piastra). Questa uniformità è fondamentale per applicazioni ottiche come la pulizia del raggio laser, in cui la dimensione irregolare dei pori causerebbe una dispersione incoerente della luce (variazione della perdita di dispersione <2% attraverso la piastra).
Resistenza all'alta temperatura e chimica : le versioni in titanio funzionano in modo affidabile al di sotto di 300 ° C (temperatura beta-transus di titanio, dove cambia la sua struttura cristallina), mantenendo la resistenza meccanica (resistenza alla trazione> 400 MPa a 300 ° C) e l'efficienza della filtrazione. Chimicamente, resistono alla corrosione da acidi (ad es. Acido cloridrico al 5%, acido solforico al 10%), alcali (ad es., Idrossido di sodio al 10%) e solventi organici (ad es. Eg, etanolo, acetone) - mettendo i requisiti farmaceutici (buona pratica manifatturiera) per l'uso nella produzione di farmaci e nei dispositivi medici.
Durabilità meccanica per operazioni rigorose : la struttura del titanio sinterizzato ha un'elevata resistenza a compressione (> 600 MPa) e resistenza all'usura (perdita di volume <0,1 mm³ dopo 1000 cicli di test di abrasione), rendendo le operazioni adatte alla filtrazione della stampa (pressioni operative fino a 10 bar) o aspirazione-filtrazione (a vuoto fino a 0.1 mbar). A differenza dei fragili filtri in ceramica, queste piastre possono resistere a impatti minori (caduta da 1 m sul calcestruzzo senza crack) e una manipolazione ripetuta durante la manutenzione.
Design rigenerabile per una lunga durata di servizio : a differenza dei filtri usa e getta, le piastre di titanio porose a forma di speciale possono essere pulite e rigenerate online (senza rimozione dal sistema), estendendo la durata di servizio a 2-5 anni (contro 6-12 mesi per i filtri monouso). I metodi di rigenerazione includono la pulizia ad ultrasuoni (40 kHz, 30 minuti in acqua distillata per rimuovere l'accumulo di particolato), la pulizia chimica (soluzione di acido nitrico al 5% per sciogliere i contaminanti organici) o la pulizia termica (riscaldamento a 400 ° C nell'aria per ossidare i residui) - Restending Efficience per le prestazioni originali.
Geometrie personalizzabili e aggiunte funzionali : le geometrie sono completamente personalizzabili per adattarsi alle custodie del sistema, tra cui rettangoli (da 20 × 50 mm a 200 × 300 mm), esagoni (lunghezza laterale da 10 mm a 100 mm), mezzaluna (radius 5-50 mm) e forme irregolari (accoppiamento di 3D per le aree 3D). Le aggiunte funzionali includono schede di montaggio integrate (per una facile installazione), scanalature O-ring (per sigillatura, larghezza di 2-5 mm) e fori filettati (M3-M10 per il fissaggio). Per le applicazioni ottiche, le superfici possono essere lucidate a 20-10 qualità graffiata per ridurre la dispersione della luce.
Filtrazione ottica e pulizia del raggio : utilizzato nei sistemi laser ad alta potenza (es. Laser in fibra da 1 kW per il taglio metallico) per rimuovere i contaminanti del particolato (ad es. Polvere di metallo, goccioline di olio) dal percorso ottico. La piastra porosa di titanio funge da filtro in linea: il raggio laser passa attraverso i pori (che sono più grandi della lunghezza d'onda del raggio, evitando la diffrazione), mentre le particelle> 0,5 μm sono intrappolate. Ciò impedisce il danno all'obiettivo (da graffi indotti dalle particelle) e mantiene la qualità del raggio (M⊃2; <1,1 vs. M⊃2;> 1,5 con travi non filtrate).
Scambio di calore nei diodi laser ad alta potenza : facilitare la gestione termica negli array di diodi laser (ad es. Stack di diodi NIR da 100 W) combinando la dissipazione del calore con il supporto strutturale. L'elevata conduttività termica della piastra di titanio porosa (21 W/m · K) e l'ampia superficie (a causa della porosità) consentono un efficiente trasferimento di calore: il coorsi (ad esempio, l'acqua deionizzata) scorre attraverso i pori, assorbendo il calore e mantenendo i diodi a <50 ° C (critico per mantenere la durata del diodo> 10.000 ore). Questo design integrato riduce le dimensioni del sistema del 30% rispetto a dissipatori di calore e filtri separati.
Distribuzione del gas nei sistemi di ablazione laser : fornire un flusso di gas uniforme nell'ablazione laser (utilizzata per la deposizione o l'analisi del materiale a film sottile) per garantire una formazione di plasma coerente. Una piastra porosa a forma speciale con una geometria circolare e 10 μm di pori è montata sopra il bersaglio di ablazione: il gas inerte (ad es. Argon) scorre attraverso i pori, creando una coperta di gas uniforme che impedisce l'ossidazione del materiale ablato. Ciò si traduce in pellicole sottili con variazione di spessore <5% (vs. 15% con flusso di gas non uniforme).
Elaborazione farmaceutica e filtrazione sterile : soddisfare i requisiti di igiene per il monitoraggio ottico della produzione di farmaci (ad es. Produzione sterile iniettabile). Una piastra di titanio porosa con pori 0,2 μm filtra la soluzione farmacologica per rimuovere i batteri (> 99,99% di ritenzione), mentre la sua superficie liscia ed elettropolistica (RA <0,1 μm) impedisce l'adesione batterica (soddisfacendo i requisiti della FDA per l'elaborazione sterile). La forma personalizzata della piastra (corrispondente alla camera di elaborazione) garantisce una facile integrazione nelle linee di produzione esistenti.
Extinguishing e sicurezza laser : integrare nei sistemi di sicurezza laser per la dissipazione di energia controllata in caso di disallineamento del raggio (ad es. Nelle macchine da taglio laser industriali). Una piastra a forma speciale con una struttura porosa a nido d'ape (50 μm di pori) è montata come una 'dump a fascio ': se il raggio laser disalcano i disallineamenti, colpisce la piastra: la struttura porosa assorbe l'energia del raggio (fino a 100 W CW) e si distingue il calore attraverso la convezione, impedendo la convezione, impedendo danni al fuoco o materiali. La forma della piastra (ad esempio, curva per abbinare l'interno della macchina) assicura che non blocchi il normale funzionamento.
Le piastre di titanio poroso hanno una pressione differenziale massima di 10 bar (145 psi) a temperatura ambiente (25 ° C) per applicazioni di filtrazione. Questa valutazione diminuisce leggermente con la temperatura a causa della ridotta resistenza al materiale: a 100 ° C, scende a 9 bar; a 200 ° C, a 8 bar; e a 300 ° C (temperatura di funzionamento massima) a 7 bar. Per applicazioni che richiedono una pressione più elevata (ad es. 15 bar), le piastre possono essere rinforzate con un telaio di titanio solido (aumento della valutazione della pressione del 50%) o prodotta da una lega di titanio di forza più elevata (ad es. TI-6al-4V, pressione di 15 bar a 25 ° C).
La pulizia e la rigenerazione dipendono dal tipo di contaminante:
Contaminanti di particolato (ad es. Dust, chip metallico) : utilizzare la pulizia ad ultrasuoni (frequenza di 40 kHz, 30-60 minuti) con acqua distillata o un detergente lieve (ad es. 1% di tensioattivo non ionico). Risciacquare accuratamente con acqua distillata per rimuovere i residui di detergente.
Contaminanti organici (ad es. Olio, polimeri) : immergere la piastra in una soluzione di acido nitrico al 5% (o alcool isopropilico al 10%) per 1-2 ore, quindi sciacquare con acqua distillata e asciugare con aria compressa (pressione a 5 bar, senza olio).
Contaminanti inorganici (ad es. Salle, ossidi) : utilizzare una soluzione di acido cloridrico al 2% per 30 minuti, seguita da neutralizzazione con una soluzione di bicarbonato di sodio all'1% e risciacquo.
La frequenza di manutenzione dipende dall'uso: nei sistemi laser, pulito ogni 3-6 mesi; nella lavorazione farmaceutica, pulito dopo ogni lotto (per mantenere la sterilità); Nella filtrazione industriale, pulito quando la caduta di pressione aumenta del 50% (in genere ogni 1-2 mesi).
