Ka Hoʻopau ʻana i ka Makū a me nā ʻĀpana: Pehea e Hoʻopilikia ai ka Hoʻopau ʻIli i ka Maʻemaʻe Kinoea

I loko o nā ʻōnaehana kinoea maʻemaʻe kiʻekiʻe o kēia wā, ʻo ka ʻokoʻa ma waena o kahi kaʻina hana waiwai a me kahi hāʻule pipiʻi pinepine e iho i lalo i ka mea āu e ʻike ʻole ai. Hiki i ka makū a me nā ʻāpana - i ana ʻia ma nā ʻāpana no ka piliona a i ʻole nā ​​​​ʻāpana no ka trillion - ke hoʻohaumia mālie i kahi kahawai kinoea, hoʻohaʻahaʻa i ka maikaʻi o ka huahana, a pani i nā laina hana semiconductor. ʻOiai ʻo ka kānana, ka hoʻomaʻemaʻe, a me nā lako kaohi kahe e loaʻa ka hapa nui o ka nānā ʻana, ʻo kekahi o nā mana koʻikoʻi loa i ka maʻemaʻe kinoea ʻo ia ka ʻili o ka paipu e lawe ana i ke kinoea. ʻO ke ʻano o ka hoʻopau ʻana o kēlā ʻili e hoʻoholo ai i ka nui o ka makū hiki iā ia ke adsorb, ehia mau ʻāpana hiki iā ia ke hoʻopaʻa, a pehea ka nui o ka ea e puka ai i waho o ke ola o ka ʻōnaehana. Hōʻike kēia alakaʻi i nā ʻano hana o ka makū a me ka hoʻopau ʻana i nā ʻāpana, helu i ka hopena o ka hoʻopau ʻana o ka ʻili ma ka maʻemaʻe kinoea, a wehewehe i nā hoʻolālā hoʻopau a me ka hana i hoʻohana ʻia e hāʻawi i ka hana maʻemaʻe ultra-kiʻekiʻe (UHP).

He aha ka Outgassing a no ke aha he mea nui?

ʻO ka hoʻokuʻu ʻana i waho ka hoʻokuʻu mālie ʻana o nā kinoea a me ka makū i hoʻopili ʻia a i ʻole i omo ʻia ma luna o ka ʻili o kahi mea a i hoʻoheheʻe ʻia i loko o kona mau papa kokoke i ka ʻili. Hoʻomaka ʻia ka hoʻokuʻu ʻana i ka wā e hāʻule ai ke kaomi a puni, piʻi ka mahana, a i ʻole e holo ka kinoea purge ma luna o ka ʻili - ʻo ia nā kūlana i loaʻa i nā ʻōnaehana lawe kinoea, nā keʻena vacuum, a me nā mea hana loiloi. I loko o nā ʻōnaehana kila kila, ʻo ka mahu wai ka mea haumia maʻamau i waho, ukali ʻia e nā hydrocarbons a me nā koena hana koena.

ʻOiai ma nā ʻano like ʻole i manaʻo ʻia he mea liʻiliʻi, hiki i ka makū ke pane me nā kinoea kūikawā, nā ʻāpana nucleate, hoʻopunipuni i nā heluhelu analytical, a me nā ʻāpana ʻawaʻawa e like me nā mea hoʻokele kahe nui, nā valves, a me nā keʻena deposition. I ka emi ʻana o nā geometries o ka hāmeʻa a me ka paʻa ʻana o nā puka makani hana, ua hoʻokuke ka ʻoihana semiconductor i nā koi maʻemaʻe kinoea mai nā ʻāpana no ka miliona (ppm) i nā ʻāpana no ka piliona (ppb) a me nā ʻāpana no ka trillion (ppt). Ma kēia mau pae, ʻaʻole he kikoʻī liʻiliʻi ka hoʻopau ʻana o ka ʻili o ka paipu - he kikoʻī mua ia e pono e hana ʻia, hōʻoia ʻia, a mālama ʻia mai ka wili a i ka mea hana.

Nā ʻAno Hana Koʻikoʻi

Hoʻonui ʻia ka ʻĀpana ʻIli Maoli

ʻOi aku ka nui o ka ʻāpana microscopic o kahi ʻili ʻino ma mua o kahi laumania, a ʻo ka ʻoi aku o ka ʻāpana ʻo ia hoʻi nā wahi e hiki ai i ka makū ke hoʻopili. ʻAʻole linear ka pilina: ʻo ka ʻino ma ke ʻano o nā piko, nā awāwa, a me nā ʻanuʻu palena palaoa e hoʻonui i ka ʻāpana ʻili kūpono i loaʻa no ka adsorption. ʻO ka hōʻemi ʻana i ka ʻino o ka ʻili - i ana ʻia e like me Ra, ka ʻokoʻa awelika arithmetic o ka ʻaoʻao o ka ʻili - mai 0.8 µm a i 0.25 µm hiki ke hoʻopau i kahi hapa nui o nā wahi adsorption, no ka mea, ʻo nā māwae hohonu loa, ka mea e paʻa ana i ka wai me ka paʻakikī loa, ua wehe loa ʻia. ʻO ia ke kumu i wehewehe pinepine ʻia ai ka hoʻopau ʻana o ka ʻili he waihona huna o ka makū e hoʻoholo ai i ka lōʻihi o ka pono e hoʻomaʻemaʻe ʻia kahi ʻōnaehana ma mua o ka hiki ʻana i ka maʻemaʻe baseline.

Ka Hoʻopili ʻana o ka Makū a me ka Hoʻopuka ʻana i nā Gas

Hoʻokumu ka makū i nā pilina paʻa me nā ʻili metala, ʻoi aku hoʻi me nā papa oxide e ulu kūlohelohe ana ma luna o ke kila kila. Ma luna o kahi ʻili i hoʻopau ʻia, waiwai i ka chromium, hoʻopili mua nā molekala wai i ka chemisorb pololei i ka oxide, a laila kūkulu ʻia e like me nā papa physisorbed. Ke hōʻike ʻia ka paipu ma hope i ka vacuum a i ʻole ke kinoea e kahe ana, e desorb mālie kēia mau papa: e hoʻokuʻu mua nā papa waho i hoʻopaʻa ʻole ʻia, ʻoiai ke hoʻomau nei ka wai chemisorbed a koi i ka ikehu, ma ke ʻano he wela, e hoʻokuʻu ʻia. ʻO ka hopena kūpono, ʻo kahi paipu i hoʻokomo hou ʻia a i ʻole i hoʻopau maikaʻi ʻole ʻia e hoʻokahe i ka makū i loko o ke kahawai kinoea no nā hola a i ʻole nā ​​​​lā, e hoʻolōʻihi i ka manawa purge a mālama i ka maʻemaʻe ma lalo o ke kikoʻī.

Ka Pahele ʻana o nā ʻĀpana

ʻO nā māwae microscopic, nā lua, a me nā ʻūhā ma nā ʻili ʻinoʻino e hana ma ke ʻano he waihona no nā ʻāpana. I ka wā o ka hana maʻamau, hiki i kēia mau ʻāpana ke noho paʻa, akā ʻo ka paikikala wela, ka haʻalulu, a i ʻole nā ​​​​loli koke i ke kuhikuhi kahe a me ka wikiwiki hiki ke hoʻokuke iā lākou, e hoʻouna ana i nā pahū o ka haumia i loko o ke kahawai kinoea. I ka hana semiconductor, hiki i kahi ʻāpana hoʻokahi ke hana i kahi kīnā pepehi kanaka ma kahi wafer, a ʻo nā ʻāpana e noho ana i nā wāwae make a i ʻole nā ​​​​lua valve he mea paʻakikī ke wehe i ka wā e lawelawe ai ka ʻōnaehana. ʻO nā ʻili laumania, ʻaʻohe māwae, ʻaʻole wale e hōʻemi i ka nui o nā ʻāpana i hana ʻia, hana pū lākou i nā ʻili e noho maʻalahi loa e hoʻomaʻemaʻe a hōʻoia.

Ka Hopena ma ka Maʻemaʻe Kinoea

ʻO ke koho ʻana o ka hoʻopau ʻana o ka ʻili he hopena pololei a hiki ke helu ʻia ma ka maʻemaʻe o ke kinoea, ka manawa hoʻomaʻemaʻe, a me ke kūpaʻa lōʻihi. ʻO nā ʻili paʻakikī ma ka pae Ra 0.5-0.8 µm - maʻamau o ka paipu anu i huki ʻole ʻia - mālama i ka makū a me nā ʻāpana. Hoʻopuka lākou i ke kinoea me ka ikaika, koi i nā manawa hoʻomaʻemaʻe lōʻihi, a kūpono wale nō no nā noi pae ppm kahi e ʻae ʻia ai ka haumia i kekahi manawa. ʻO nā ʻili laumania ma ka pae Ra ≤ 0.25 µm, i hana pinepine ʻia e ka electropolishing (EP), hana ʻokoʻa loa: hāʻawi lākou i nā wahi adsorption liʻiliʻi, ka hoʻokuʻu ʻana i waho, a me ka hanauna ʻāpana liʻiliʻi loa. Ua helu ʻia ka hopena ma nā haʻawina i paʻi ʻia; ua hōʻike kekahi noiʻi ma ka titanium ua hoʻopuka ka 35% o ka hoʻemi ʻana o ka ʻili i ka hoʻemi ʻana o 30% i ka wai i hoʻokuʻu ʻia, a ua hoʻopaʻa ʻia nā ʻano like no ke kila kila. No nā ʻōnaehana maʻemaʻe ultra-kiʻekiʻe ppb- a me ppt-level, ʻaʻole he mea hoʻohiwahiwa nā ʻili electropolish - he koi lākou.

Pehea e pili ai ka hoʻopau ʻana o ka ʻili i ka hana o ka ʻōnaehana

ʻOi aku ka nui o nā mana o ka hoʻopau ʻana i ka ʻili ma mua o ka hoʻopuka ʻana i ke kinoea. Hoʻopilikia ia i ka manawa purge (hiki i nā ʻili laumania ke hiki i ka makū kumu wikiwiki), ka hoʻokahe ʻana o nā ʻāpana ma lalo o ke kahe ʻana, ke kūpaʻa ʻana i ka pala (nā ʻili EP i hoʻopaʻa ʻia, chromium-enriched e kūʻē i ka hoʻohaumia hou ʻana), a me ka maʻemaʻe (hoʻokuʻu nā ʻili laumania i nā mea hoʻomaʻemaʻe a holoi piha i ka wai). Hoʻopilikia pū ia i ka hiki ke hoʻopili ʻia: ʻo ka hoʻopau ʻana o ka ʻili maʻemaʻe a kāohi ʻia e hana i ka maikaʻi o ka weld orbital kūlike, e hōʻemi ana i ka pilikia o nā hoʻokomo a me ka hoʻololi ʻana o ke kala wela e hiki ke lilo i kumu haumia i ka wā e hiki mai ana.

Nā Hoʻolālā Hoʻēmi

ʻO ka hoʻokō ʻana a me ka mālama ʻana i ka maʻemaʻe kinoea kiʻekiʻe e pono ai ka hui pū ʻana o nā ʻano hana, kēlā me kēia e hoʻoponopono ana i kahi ala ʻokoʻa o ka haumia.

Ka mālama ʻana i ka ʻili

ʻO ka Electropolishing (EP) ke kūlana gula no nā ʻōnaehana UHP. Hoʻopau ke kaʻina hana i kahi papa lahilahi a kāohi ʻia o ka metala mai ka ʻili, e hoʻohālikelike ana i nā micro-peaks, e wehe ana a hoʻopau i nā māwae, a hoʻonui i ka nui o ka chromium o ka ʻili passive - ka mea e ʻoi aku ka pale ʻana o ka ʻili i ka corrosion a emi iki ka paʻa ʻana o ka makū. I ke kuhikuhi ʻana i kahi kaʻaahi kinoea UHP, kohopaipu humuhumu electropolishno nā ʻāpana i pulu ʻia a hoʻohālikelike i nā mea hoʻopili i ka hoʻopau like; ʻo ka hoʻohuihui ʻana i nā hoʻopau i loko o hoʻokahi ʻōnaehana e hoʻohaʻahaʻa i ka maʻemaʻe o ka ʻaha holoʻokoʻa. No nā noi koi ʻole, hāʻawi ka acid pickling a me ka passivation (AP) a me ka bright annealing (BA) i kahi kaulike maikaʻi o ka maʻemaʻe a me ke kumukūʻai.

Ka Hoʻomaʻemaʻe a me ka Lawelawe ʻana

ʻAʻole lawa ka hoʻopau ʻana i ka ʻili wale nō - hoʻopau ka hoʻomaʻemaʻe koʻikoʻi i nā koena hana, nā aila, a me ka makū i koe mai nā ʻanuʻu hana mua. Hoʻohui nā kaʻina hana maʻamau i ka alkaline degreasing, ka hoʻomaʻemaʻe ultrasonic, a me ka holoi wai deionized, a ukali ʻia e ka hoʻomaloʻo ʻana i kahi ʻano maʻemaʻe a me ka hoʻopili ʻana i loko o ka pale i sila ʻia, pālua ʻeke. He mea nui ka hoʻoponopono lawelawe ʻana: nā mīkina lima, nā mea hana maʻemaʻe, a me ka waiho ʻana i uhi ʻia e pale i ka haumia hou ma waena o ka wili a me ke kau hope ʻana.

Hoʻomoʻa ʻia

ʻO nā ʻāpana hoʻomehana ma lalo o ka vacuum a i ʻole ke kinoea purge e kahe ana e hoʻolalelale i ka desorption o ka mahu wai, e wehe ana i ka makū e puka i waho i ke kahawai hana i ka wā o ka hana. He mea nui loa ka Bake-out no nā valves, nā fittings, a me nā hui i hoʻopili ʻia, kahi e hana ai ke geometry a me nā wahi i hoʻopilikia ʻia e ka wela i nā waihona makū huna. I hui pū ʻia me kahi inert purge, hiki i ka bake-out ke hōʻemi i ka manawa e pono ai kahi ʻōnaehana hou e hiki ai i ka maʻemaʻe baseline mai nā lā a i nā hola.

Hoʻomaʻemaʻe ʻana

ʻO ke kahe ʻana o kahi kinoea inert, ʻo ia hoʻi ka nitrogen a i ʻole argon, ma o ka ʻōnaehana e lawe aku i nā mea haumia i hoʻopau ʻia a pale i ka makū mai ka hoʻopili hou ʻana. ʻO ka Purging kahi hana hoʻomaka a me kahi hana e hoʻomau nei: mālama nā ʻōnaehana i hoʻolālā maikaʻi ʻia i kahi purge haʻahaʻa mau ma nā ʻāpana standby a hoʻohana i ke kinoea purge kiʻekiʻe i ʻole e lilo ka purge iā ia iho i kumu haumia.

Koho Mea Hana

ʻO ka hoʻohana ʻana i nā mea hoʻoheheʻe haʻahaʻa e hōʻemi i nā kumu haumia kūloko ma mua o ko lākou kū ʻana. No ka lawelawe UHP, ʻo ke kila kila 316L i hana ʻia e VIM-VAR (vacuum induction melting i ukali ʻia e ka vacuum arc remelting) ke kūlana o ka ʻoihana: ʻo ka hoʻoheheʻe ʻana o ka vacuum pālua e hōʻemi i nā inclusions non-metallic a hana i kahi microstructure paʻa a homogeneous i maʻalahi ke hoʻopau maʻemaʻe a emi iki ka maʻalahi o ka outgassing. Hiki i nā mea haʻahaʻa me nā inclusions ke lanakila i ka hoʻopau ʻili maikaʻi loa, no ka mea, hana nā inclusions ma ke ʻano he mau wahi hoʻomaka no ka pitting a me ka hana ʻana o nā ʻāpana.

Ke koho ʻana i ka hoʻopau ʻili kūpono no kāu noi

He ʻokoʻa nā koi maʻemaʻe o nā ʻoihana a me nā kaʻina hana like ʻole, a kaulike ka hoʻopau kūpono i ka maʻemaʻe me ke kumukūʻai a me ka loaʻa. No nā noi kahi i lawa ai ka maʻemaʻe pae ppb - no ka laʻana, nā laina kaʻina hana maʻemaʻe kiʻekiʻe a me nā pono hana lāʻau lapaʻau - heʻōpuʻu ʻōlinolino annealed (BA)hāʻawi i kahi kaulike maikaʻi loa o ka maikaʻi o ka ʻili, ka kaohi dimensional, a me ke kumukūʻai. No ka lawelawe koi nui loa, ua kuhikuhi ʻia ka mea electropolish me ke kuʻikahi ʻole.

• Hana ʻana o ka semiconductor a me ka panela pālahalaha: hoʻopau EP, Ra ≤ 0.25 µm, 316L VIM-VAR, ʻeke pālua a hōʻoia ʻia e ka batch. Ua wehewehe ʻia ka outgassing a me nā waihona kālā ʻāpana ma ppb-ppt a hoʻokō ʻia me nā kikoʻī o ka ʻili a me ka helu ʻāpana.
• Nā kinoea kūikawā a me nā kinoea uila: EP a i ʻole ka paipu BA kiʻekiʻe me kahi hoʻopau kūloko i kāohi ʻia; koi nā keʻena kinoea a me nā panela hoʻolaha i ka maikaʻi kūlike mai kēlā me kēia ʻāpana.
• ʻO nā lāʻau lapaʻau a me ka biotech: Nā ʻili EP a i ʻole BA e maʻalahi ke hoʻomaʻemaʻe a hōʻoia, e hoʻokō ana i nā alakaʻi hoʻopau ʻili ASME BPE a me ke kākoʻo ʻana i nā pōʻaiapuni CIP/SIP.
• Nā mea hana loiloi a me ke chromatography kinoea:paipu mea kanime kahi hoʻopau anawaena o loko i kāohi ʻia a me nā hoʻomanawanui dimensional pololei, no ka mea, ʻo ke kūpaʻa o ka hōʻailona e pili ana i ke kinoea lawe hiki ke hana hou ʻia, ʻaʻohe mea haumia.
• Kaʻina hana maʻamau a me nā paipu ʻoihana: Hāʻawi nā ʻāpana AP a i ʻole BA i ka maʻemaʻe kūpono no ka lawelawe pae ppm ma ke kumu kūʻai haʻahaʻa.

Nā Kūlana ʻOihana a me nā Kikoʻī

ʻO ka wehewehe pono ʻana i ka hoʻopau ʻana o ka ʻili e pono ai kahi ʻōlelo maʻamau. ʻO Ra (arithmetic mean roughness) ka palena i hoʻohana nui ʻia, akā ʻo nā noi koʻikoʻi e pili pū ana iā Rz, Rmax, a me ka helu piko, me nā kūlana ana o ka ʻili e like me SEMI F19. No nā paipu kila kila, ʻo nā kuhikuhi maʻamau e pili ana iā ASTM A269 a me A270 no ka paipu seamless a sanitary, ASME BPE no nā lako hana bioprocessing, a me nā kūlana SEMI no nā noi semiconductor. Ke koi nei kahi kikoʻī i ka maikaʻi EP, pono e haʻi i ka waiwai Ra, ke ʻano ana, a me nā pae ʻae - no ka laʻana, "Ra ≤ 0.25 µm, i ana ʻia e ka stylus profilometry ma ka ʻili o loko, 100% nānā ʻia a hōʻoia ʻia."

Nā Nīnau i Nīnau Pinepine ʻia

Q: He aha ka waiwai Ra i manaʻo ʻia he UHP grade?

A: Hoʻākāka pinepine nā ʻōnaehana maʻemaʻe kiʻekiʻe loa iā Ra ≤ 0.25 µm, a koi nā lole semiconductor he nui iā Ra ≤ 0.13 µm ma nā ʻili electropolish. Aia ke koi pololei i ke kaʻina hana a me ka papa maʻemaʻe e hāʻawi ʻia ana.

Q: Hoʻopau anei ka electropolishing i nā ʻāpana?

A: Hoʻopau ka electropolishing i kahi papa metala i kāohi ʻia, kahi e hoʻopau ai i nā micro-peaks, laps, a me nā māwae kahi e peʻe ai nā ʻāpana a me ka makū. ʻAʻole ia e pani i ka hoʻomaʻemaʻe: pono e hoʻomaʻemaʻe ʻia kahi ʻāpana i electropolish pono ʻia, holoi ʻia, a hoʻopili ʻia ma lalo o nā kūlana lumi maʻemaʻe.

Q: Pehea ka hopena o ka hoʻopau ʻana o ka ʻili i ka manawa hoʻomaʻemaʻe?

A: ʻO nā ʻili ʻoi aku ka paʻa o ka makū e paʻa ana i ka nui a hoʻokuʻu mālie iā ia, no laila ʻoi aku ka lōʻihi o ka hiki ʻana i ka maʻemaʻe kumu. Hiki i nā ʻili electropolish laumania ke hōʻemi i ka manawa purge ma nā hola a i ʻole nā ​​​​lā, kahi e unuhi pololei ʻia i ka hoʻomaka wikiwiki ʻana a me ka emi ʻana o ka manawa downtime.

Q: Ua lawa anei ka ʻōmole annealed ʻālohilohi (BA) no nā ʻōnaehana kinoea?

A: ʻO ka paipu BA me Ra ma kahi o 0.25–0.4 µm he kūpono ia no nā noi maʻemaʻe kiʻekiʻe a me nā noi lāʻau lapaʻau. No ka semiconductor ppb–ppt a me ka lawelawe kinoea kūikawā, pono ka electropolishing maʻamau.

Q: He aha ka mea maikaʻi loa no nā ʻōnaehana kinoea maʻemaʻe loa?

A: ʻO ke kila kila 316L i hana ʻia e ka hoʻoheheʻe ʻana o VIM-VAR ke koho maʻamau no nā ʻōnaehana kinoea UHP ma muli o kona haʻahaʻa o ka hoʻokomo ʻana a me ka microstructure maʻemaʻe a kūlike.

Hopena

ʻAʻole ka hoʻopau ʻili he ʻano hoʻonaninani o ka paipu kila kila - he kikoʻī hana ia e hoʻomalu ana i ka adsorption makū, ka paʻa ʻana o nā ʻāpana, a me ka outgassing i loko o ke ola o kahi ʻōnaehana kinoea. ʻO ka hoʻopau ʻili maʻemaʻe kahi mea e pono ai no ka hoʻokō ʻana a me ka mālama ʻana i nā pae kiʻekiʻe loa o ka maʻemaʻe kinoea. Ma ka wehewehe ʻana i ka hoʻopau kūpono - electropolish no ka lawelawe UHP, annealed bright a pickled a passivated no nā noi liʻiliʻi - e hoʻohui pū ana me nā mea haʻahaʻa-outgassing e like me ke kila kila 316L VIM-VAR, a kākoʻo iā ia me ka hoʻomaʻemaʻe koʻikoʻi, bake-out, a me nā hana purging, hiki i nā ʻenekinia ke kūkulu i nā ʻōnaehana hāʻawi kinoea e hoʻokō pono i nā pahuhopu maʻemaʻe koi nui loa a mālama iā lākou ma laila no ke ola o ka mea kanu.