Porositet & Vakuumtätning
Introduktion till porositet och vakuumtätning
Generellt kan tre omständigheter nämnas där porositet skapar problem
Porositet som mer eller mindre alltid finns i gjutgods uppträder som en samling tomrum i metallstrukturen. Så kallad mikroporositet skapar problem om godset skall vara trycktätt eller tätt mot vätske- och gasläckage. När vätskor med låg ytspänning skall hållas kvar i en gjuten detalj leder porer också till problem, även om inget tryck används.
Ett sådant läckage tolkas ofta som packningsläckage, men kan i stället vara orsakat av en porös gjutgodsvägg. Slutligen kan ytporer vara ett problem vid ytbehandling. En detalj kan då vara trycktät men porerna gör att rester av rengöringsmedel från ytbehandlingsprocessen finns kvar i porositeten. Detta förorsakar en flammig och ojämnt behandlad yta. Vid lackering och målning innesluts också luft i sådana porer. Uppvärmning av godset pressar ut luften och förstör detaljens ytfinish.
Impregnering, ett erkänt led i produktionen
Genom industrins insatser att sänka materialvikt i gjutgods, ersätts gjutjärn ofta med aluminiumlegeringar. För att minska bearbetningskostnader får också komponenterna komplicerade former med tunnväggiga sektioner. Detta gör att risk för porositeter i ökar godset. Innan det fanns ett kostnadseffektivt sätt att impregnera sådana porer gick mycket resurser därför åt till att framställa detaljer som klarade läckage- och trycktäthetstester. Andelen skrotade komponenter blev på så sätt hög. Dagens tätningsmedel som lever upp till industriella miljö- och kvalitetskrav har däremot gjort att gjutgodstätning inte längre ses som ett fusk utan blivit en accepterad del i tillverkningsprocessen.
Impregneringsmetodens höga kvalitet säkras av en internationell standard, Navy Mil-1-17563B Class 1 och 3, för kontroll av tätningsmedel och tätningsutrustning. övriga godkännanden är: Underwriter´s Laboratory Inc. MH 16455, Lloyd´s Reg/Ship. MAT/05N1002 och WRAS (water quality) approved BS6920: 1996.
Bilindustrin
Scania, Volvo, Ford, General Motors, Chrysler, Hyundai, Honda, Volkswagen, Toyota, Nissan, Perkins, BMW, Renault, Fiat, Bosch, Cummins, Citroen, Rolls Royce, Lucas, Peugeot, Caterpillar, Rover.
Flygindustrin
Boeing, (AWAC), British Aerospace, BAE/GW/374, Bundesamt Für Wehrtechnik Und Beschafhing ML 8030-010.
Tillämpning
Bäst tätningsresultat erhålls när detaljen är fullt bearbetad, eftersom alla eventuella porer då har blottlagts. Den impregnering som vi utför på Soundseal AB, lämnar inte kvar någon ytfilm på detaljerna och godset tätas därför före ytbehandling.
Efter tätningen får gjutgodsytan fortfarande full kontakt med pläteringsmaterialet. Genom att tätningen skapar ett förband mellan tätt sittande komponenter skall detaljer som bussningar, insatser och bultar etc inte vara monterade före tätning. Med fördel kan däremot insatsgängor monteras i detaljer före impregnering.
Endast i undantagsfall är obearbetat gjutgods lämpligt att täta. Detta gäller är när läckagegraden är känd och när det porösa området inte skall bearbetas efter tätning. Bearbetning efter tätning kan leda till att ytterligare porositeter öppnas upp i den impregnerade detaljen.
Tre huvudtyper av porositeter
- Innesluten porositet
Är en mikroskopisk kavitet gömd inne i gjutgodset. Den är stängd från båda håll.
Maskinbearbetning kan öppna porositeten vilket då övergår till någon av de två nedre portyperna. - Genomgående porositet
Är en mikroskopisk läckpassage genom gjutgodsdetaljens vägg.
I denna kan gas eller vätska passera ut med hjälp av kapillärkrafter eller tryck. - Blind porositet
Är öppen åt ett håll av gjutgodsdetaljen.
Det är därför ingen risk för läckage om detaljen inte maskinbearbetas
vilket gör att porositeten öppnas och därmed blir en genomgående porositet.
Denna porositet orsakar dålig ytfinish vid ytbehandling på grund av att porositeten
bildar en mikroskopisk reservoar för syror eller luft som stängs inne vid eloxering och målning.
Användningsområden
Gjutgodstätning är mest känt för att motverka läckage av gas och vätskor. Några andra exempel på när metallimpregnering kan användas är:
Korrosionsskydd vid ytbehandling
Tätning av ytporer förhindrar att exempelvis betvätskor eller luft hålls kvar i porerna. Detta kan leda till att ytbehandlingen blir flammig eller blåsig vid ugnslackering och korrosion uppstår.
Sintermetall
Impregnering av sintergods gör att vibrationer och slitage på verktyg minskar vid bearbetning. Tätningen gör också att sintergods kan ytbehandlas med ett mycket bra resultat.
Insatser och foder
Detaljer med inpressade foder eller insatser kan tätas och samtidigt förstärks förbandet.
Hårdlödning och svetsning
Komponenter som värmeväxlare är ofta lödda. Lödsömmarna kan innehålla mikroporositet som gör att kylmedel läcker ut vid tryck. Läckorna är i många fall svåra att täta då kylflänsar förhindrar åtkomsten. Impregnering är därför en bra lösning för sådana detaljer.
Mikrovågor
Vakuumimpregnering används också för att förhindra mikrovågsläckage i vågledarutrustningar.