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PPS

Was ist PPS?

PPS (Polyphenylensulfid) ist ein thermoplastischer Kunststoff mit einer Struktur, die aus abwechselnden Benzol- und Schwefelbindungen besteht.

Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften wird es als technischer Superkunststoff verwendet. Seine mechanische Festigkeit und andere Eigenschaften können je nach Art des verwendeten Füllstoffs verändert werden. Es wird häufig als verstärkter Kunststoff mit einem 30 %igen Glasfaserverbundstoff verwendet.

Einer der Gründe für seine zunehmende Verwendung in verschiedenen Industriezweigen sind seine ausgewogenen Eigenschaften. Es bietet eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, mechanische Festigkeit, Dimensionsstabilität, Flammfestigkeit und chemische Beständigkeit sowie eine ausgezeichnete Formbarkeit und Verarbeitbarkeit.

Anwendungen für PPS

Als technischer Superkunststoff mit ausgezeichneten Eigenschaften wird PPS in Automobilteilen, elektronischen Bauteilen und Komponenten für medizinische Geräte eingesetzt, wo hohe Leistungen erforderlich sind. Vor allem Automobilanwendungen machen fast die Hälfte des PPS-Marktes aus.

Es wird erwartet, dass die Nachfrage in Zukunft steigen wird, da mehr Teile für Hybridfahrzeuge PPS verwenden als für Benzinfahrzeuge. In nicht-automobilen Anwendungen ist PPS aufgrund seiner hervorragenden Dimensionsstabilität und Isolationseigenschaften auch für elektronische Bauteile wie IC-Chips geeignet. Auch Filter werden aus PPS-Fasern hergestellt, da sie eine ausgezeichnete Hitze- und Flammenbeständigkeit aufweisen.

Funktionsweise von PPS

PPS wird im Allgemeinen durch eine Polykondensationsreaktion von Paradichlorbenzol und Natriumsulfid in einem polaren Lösungsmittel gewonnen. Die Reaktion läuft unter hoher Temperatur und hohem Druck ab, und die Polymerisation erfolgt über Dehydratisierungs- und Dephosphorisierungsreaktionen. Die Vernetzung des in der Polykondensationsreaktion erhaltenen Polymers verändert seine Eigenschaften erheblich, sodass je nach Anwendung zwischen vernetztem und linearem PPS unterschieden werden muss.

1. Vernetztes PPS

Vernetztes PPS wird durch Wärmebehandlung in einer Sauerstoffatmosphäre während des Polymersyntheseprozesses gewonnen. Das Molekulargewicht kann durch den Einbau von Sauerstoff in die Polymerkette während der Wärmebehandlung gesteuert werden. Durch diese Wärmebehandlung entsteht eine vernetzte Struktur, die auch bei hohen Temperaturen eine hohe Steifigkeit und eine hohe Beständigkeit gegen Kriechverformung beibehält.

2. Lineares PPS

Das lineare PPS wird keiner besonderen Wärmebehandlung unterzogen und behält daher seine lineare Struktur bei. Im Vergleich zum vernetzten Typ ist die Steifigkeit geringer, Zähigkeit und Dehnung sind jedoch besser. Darüber hinaus ist eine hochreine Synthese möglich, und es kann eine hohe Beständigkeit gegen Feuchtigkeitsaufnahme, elektrische Isolierung und Dimensionsstabilität erreicht werden.

Arten von PPS

1. Unverstärktes PPS

Unverstärktes PPS ist ein Polymertyp, der aus reinem PPS-Harz ohne Verstärkungsmaterialien wie Glas- oder Kohlenstofffasern besteht. Dieser unverstärkte PPS-Typ wird aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften in vielen Industriezweigen eingesetzt.

Unverstärktes PPS hat eine sehr hohe Hitzebeständigkeit. Es behält seine stabile Leistung in Umgebungen mit hohen Temperaturen bei, ohne sich zu verformen oder zu verschlechtern.

Aufgrund dieser Hitzebeständigkeit wird es häufig für industrielle Produkte und Komponenten verwendet, die in Hochtemperaturumgebungen eingesetzt werden, wie z. B. Motorteile, Teile von Auspuffanlagen und Kesselteile.

2. Verstärktes PPS

Verstärktes PPS ist ein Polymertyp, der durch Hinzufügen von Verstärkungsmaterialien wie Glas- oder Kohlenstofffasern zu unverstärktem PPS hergestellt wird. Dadurch erhält verstärktes PPS eine hohe Festigkeit und Steifigkeit, wodurch es sich besonders für Bauteile und Strukturen eignet, bei denen es auf Schlagfestigkeit ankommt.

In der Automobilindustrie wird verstärktes PPS für Motorenteile, Außenkomponenten und Aufhängungsteile verwendet, bei denen es auf hohe Haltbarkeit und Steifigkeit ankommt. Bei Motorkomponenten muss die Haltbarkeit hohen Temperaturen, Vibrationen, Reibung und anderen rauen Umgebungsbedingungen standhalten, und verstärktes PPS hat die überlegene Leistung, um diese Anforderungen zu erfüllen.

3. PPS für elektrische und elektronische Anwendungen

PPS für elektrische und elektronische Anwendungen ist ein PPS-Typ, der sich durch seine hohen elektrischen Isolationseigenschaften auszeichnet. Aufgrund seiner hervorragenden elektrischen Isolationseigenschaften wird es häufig in der Elektrotechnik und Elektronik eingesetzt. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören Leiterplatten, Steckverbinder, Klemmenleisten, Motorkomponenten, Transistoren und IC-Gehäuse.

PPS für elektrische und elektronische Anwendungen eignet sich dank seiner hohen Hitzebeständigkeit und stabilen elektrischen Eigenschaften für Geräte, die bei hohen Temperaturen betrieben werden müssen. Es verfügt außerdem über eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit, die es korrosions- und chemikalienbeständig macht.

4. Legierungsverstärktes PPS

Legierungsverstärktes PPS ist eine Art von Polymermaterial, bei dem PPS mit anderen Materialien gemischt wird, um seine Eigenschaften zu verbessern. Diese Art von PPS eignet sich für Anwendungen, bei denen es auf Schmierfähigkeit und Verschleißfestigkeit ankommt. Durch Legieren können bestimmte Eigenschaften durch Zugabe von Graphit, mineralischen Füllstoffen usw. verbessert werden.

Das legierungsverstärkte PPS weist eine verbesserte Reibungs- und Verschleißfestigkeit auf, und diese Eigenschaften machen es zu einem Produkt für Teile, bei denen es auf Schmierfähigkeit und Verschleißfestigkeit ankommt, z. B. in der Automobilindustrie und im Maschinenbau. Insbesondere bietet es eine hervorragende Leistung in Motor- und Bremsteilen, wo bei hohen Temperaturen und hohen Belastungen viel Reibung auftritt.

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PVDF

Was ist PVDF?

PVDF (Polyvinylidenfluorid) ist eine Art Fluorpolymer mit verschiedenen Eigenschaften. Als thermoplastischer Kunststoff wird es aufgrund seiner hervorragenden Verarbeitbarkeit sowie seiner mechanischen Festigkeit und chemischen Beständigkeit in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Es ist bekannt als ein sehr thermisch stabiles Material mit einer Hitzebeständigkeitstemperatur von 150 °C. PTFE (Polytetrafluorethylen), das führende Fluorpolymer sowohl in Bezug auf die Produktion als auch auf die Verwendung, wird aufgrund seiner ausgezeichneten Verschleißfestigkeit und Nichtanhaftung für die Verarbeitung von Teflon verwendet.

Anwendungen von PVDF

PVDF wird nicht nur für die Herstellung von Bauteilen für Halbleiter und medizinische Geräte verwendet, sondern auch für Produkte wie Hohlfasermembranen, Schrauben und Angelschnüre. Der Grund für diese breite Palette von Anwendungen ist, dass es eine Reihe ausgezeichneter technischer Eigenschaften aufweist. Fluorpolymere zeichnen sich durch ihre hohe mechanische Festigkeit aus, wobei PVDF zu den stärksten gehört. Aus diesem Grund wird es für Maschinenteile und Hohlfasermembranen verwendet, die starken Belastungen ausgesetzt sind. Seine chemische Beständigkeit gegenüber Aminen und Estern gilt jedoch als gering, so dass in Situationen, in denen diese Chemikalien verwendet werden, Vorsicht geboten ist.

Funktionsweise von PVDF

Fluorpolymere haben die größte Elektronegativität, Fluor und bilden starke C-F-Bindungen, was ihnen eine ausgezeichnete physikalische und chemische Stabilität verleiht. Da die Anzahl der Fluoreinheiten in der Monomereinheit die Eigenschaften erheblich beeinflusst, werden sie üblicherweise unterschieden, indem PTFE (Polytetrafluorethylen) als 4F-Harz, PCTFE (Polychlortrifluorethylen) als 3F-Harz und PVDF als 2F-Harz bezeichnet werden. Die 2F- und 1F-Harze haben eine geringere chemische und thermische Beständigkeit, aber eine höhere mechanische Festigkeit.

Anschließend wird das Herstellungsverfahren von PVDF beschrieben: Das Monomer von PVDF wird aus Acetylen oder chlororganischen Verbindungen hergestellt. In beiden Fällen wird das Monomer über den Hauptweg der Fluorwasserstoff-Additions-Substitution und der Wasserstoff-Dehydrochlorid-Reaktion hergestellt. PVDF wird dann durch Suspensions- oder Emulsionspolymerisation des erzeugten Monomers hergestellt. Im Vergleich zur Emulsions- zeichnet sich die Suspensionspolymerisation durch die Möglichkeit aus, hochkristallisierte Polymere mit einem höheren Schmelzpunkt herzustellen. Diese Polymerisationsverfahren werden häufig kombiniert und es gibt verschiedene PVDF-Qualitäten.

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Schaltdiode

Was ist eine Schaltdiode?

Dioden gehören wie Transistoren und ICs zu den grundlegenden elektronischen Bauteilen und werden auch als aktive Bauteile bezeichnet, während Widerstände und Kondensatoren als passive Bauteile gelten.

Sie werden aus Halbleitern wie Silizium, Germanium oder Galliumarsenid hergestellt.

Im Allgemeinen arbeiten Dioden so, dass sie einen konstanten Strom oder eine konstante Spannung aufrechterhalten und den Strom auch nur in eine bestimmte Richtung leiten.

Schaltdioden zeichnen sich durch eine kurze Umschaltzeit (Schaltzeit) von einem Leitungszustand, in dem der Strom in einer konstanten Richtung fließt, zu einem Sperrzustand aus, wenn die Stromrichtung in die entgegengesetzte Richtung umgeschaltet wird.

Anwendungen von Schaltdioden

In elektronischen Schaltungen spielen Dioden zwei Hauptfunktionen, die im Folgenden beschrieben werden:

  • Gleichrichterfunktion
    Wechselstrom wird von handelsüblichen Stromquellen geliefert. Andererseits sind die verschiedenen Steuerkreise in elektronischen Geräten mit Gleichstromkreisen aufgebaut. Um den eingehenden Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, wird die Eigenschaft von Siliziumdioden genutzt, Strom in eine bestimmte Richtung zu leiten. Dies wird als Gleichrichtungsfunktion bezeichnet.
  • Erkennung
    Siliziumdioden haben eine Detektionsfunktion, d. h. sie extrahieren Bild- und Tonsignale aus ausgestrahlten Funkwellen wie Fernsehen und Radio.

Unter den Funktionen von Dioden im Allgemeinen werden Schaltdioden zur Gleichrichtung und Erkennung kleiner Signale verwendet. Sie können nicht verwendet werden, um den Fluss großer Ströme in Stromkreisen zu steuern.

Funktionsweise von Schaltdioden

Dioden gehören wie Transistoren und ICs zu den Halbleitern, zu denen auch die Schaltdioden gehören. Ein Halbleiter ist ein Material mit Eigenschaften, die zwischen denen eines Leiters, z. B. eines Metalls, das den Strom gut leitet und eines Isolators, z. B. eines Kunststoffs, der den Strom nicht leitet, liegen.

Metalle leiten Strom gut, weil sich die Elektronen in Metallatomen als freie Elektronen gut bewegen. Wenn eine Spannung an ein Metall angelegt wird, werden elektrische Ladungen von den freien Elektronen getragen, was zu einem Stromfluss führt.

Halbleiter hingegen können je nach Zustand des Stroms als Leiter oder Isolator wirken.

P- und N-Halbleiter werden nach dem unterschiedlichen Mechanismus des Stromflusses unterschieden: Bei P-Halbleitern bewegen sich die Elektronen, um die fehlenden Löcher zu füllen; P-Halbleiter sind aufgrund des Elektronenmangels + geladen.

Bei N-Halbleitern wird der Strom von freien Elektronen getragen, die weniger als in Metallbindungen vorhanden sind; N-Halbleiter sind im Gegensatz zu P-Halbleitern – geladen, da sie einen Elektronenüberschuss haben. 

Eine Art von Dioden, die durch die Verbindung von P- und N-Typ-Halbleitern hergestellt wird, ist die Schaltdiode. Sie werden aufgrund ihrer schnellen Schaltzeiten und ihrer geringen Baugröße häufig in Anwendungen der Kleinsignalverarbeitung eingesetzt.

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Spindeleinheit

Was ist eine Spindeleinheit?

Eine Spindeleinheit ist ein Gerät, das die erforderliche Drehkraft von anderen Geräten erhält, um eine hochpräzise Drehbewegung zu ermöglichen. In der Regel handelt es sich bei einer Spindeleinheit um ein Gerät, das die Kraft überträgt, aber oft wird sie auch als Spindeleinheit einschließlich der Kraftquelle bezeichnet.

Die Eigenschaften von Spindeln variieren je nach Art der Energiequelle, je nachdem, ob es sich um eine interne oder externe Energiequelle handelt, und je nach Art des Lagers.

Zu den Energiequellen gehören Elektromotoren, Druckluftmotoren und Luftturbinen. Als Lager werden keramische Schrägkugellager und Zylinderrollenlager verwendet.

Anwendungen für Spindeleinheiten

Spindeleinheiten werden aufgrund ihrer hochpräzisen Rotation, d. h. einer Drehbewegung mit minimalen Wellenerschütterungen, nicht nur in Bearbeitungsmaschinen mit Drehmechanismen, sondern auch in medizinischen Geräten eingesetzt.

Sie werden in Drehmaschinen zum Drehen von Werkstücken, in Fräsmaschinen zum Drehen von Bearbeitungswerkzeugen, in Rundschleifmaschinen zum Drehen von Werkstücken und Schleifscheiben und in Flachschleifmaschinen zum Drehen von Schleifscheiben eingesetzt.

Eingebaute Typen mit interner Energiequelle werden für kleine Bearbeitungszentren verwendet, Luftturbinen werden als Energiequelle eingesetzt, wenn eine hohe Drehgeschwindigkeit erforderlich ist, und Druckluftmotoren werden verwendet, wenn ein hohes Drehmoment bei niedriger Drehzahl erforderlich ist.

Funktionsweise der Spindeleinheiten

Eine der wichtigsten Anforderungen an Spindeleinheiten ist der „Shaft Shake“. Wenn die Achse wackelt, wird die Oberfläche des Bearbeitungsprozesses ungleichmäßig oder uneinheitlich, was zu einem schlechten Erscheinungsbild führt. Die Nicht-Wiederholbarkeit und Wiederholbarkeit (NRRO) ist eine Spezifikation, die die Genauigkeit der Erschütterungen ausdrückt und je nach Spindellagerung variiert: weniger als 0,5 µm für Spindeln mit Wälzlagern, weniger als 0,1 µm für Typen mit hydrostatischen Lagern und weniger als 0,05 µm für Typen mit Luft- oder Gaslagern. Im Gegensatz zu Wälzlagern sind Lager mit hydrostatischen oder Luftlagern berührungslos und haben eine semipermanente Lebensdauer.

In der Regel wird Kühlwasser verwendet, um die Reibungs- und andere durch die Rotation entstehende Wärme abzuführen.

Die Größe, die maximale Drehzahl (bis zu Zehntausenden von Umdrehungen pro Minute) und die Steifigkeit der Spindeleinheiten variieren je nach Energiequelle.

Die zu drehenden Werkzeuge, wie z. B. Bearbeitungswerkzeuge, können durch Vakuum, mechanisch oder magnetisch an der Spindeleinheit befestigt werden.

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Solar Zeitschaltuhr

Was ist eine Solar Zeitschlatuhr?

Solar Zeitschaltuhren sind Geräte, die die Beleuchtung und andere Geräte automatisch in Abhängigkeit von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang steuern.

Sie werden z. B. zum automatischen Blinken von Beleuchtungskreisen verwendet. Zeitschaltuhren und automatische Blinkgeber werden eingesetzt, wenn Beleuchtungskreise automatisch ein- und ausgeschaltet werden sollen. Zeitschaltuhren schalten die Beleuchtung nur zeitabhängig ein und aus, sodass die Einstellungen bei der Umschaltung zwischen Sommer und Winter geändert werden müssen.

Automatische Blinkleuchten werden in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit ein- und ausgeschaltet, was zu unerwünschtem oder fehlerhaftem Betrieb führen kann. Das Hauptmerkmal einer Solar Zeitschaltuhr ist, dass die Zeiten für Sonnenaufgang und Sonnenuntergang für jeden Bezirk im Voraus gespeichert wird.

Es genügt, den Installationsbezirk und die Uhrzeit einzustellen, und der Beleuchtungskreis wird entsprechend der Tageslichtdauer betrieben. Auf diese Weise kann die Anlage betrieben werden, ohne dass die Einstellungen geändert werden müssen.

Anwendungen von Solar Zeitschaltuhren

Solar Zeitschaltuhren sind Komponenten, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für den Einsatz von Astronomischen Timer-Schaltern.

1. Werbeschilder

Solar Zeitschaltuhren werden zur Steuerung von Werbeschildern und Anzeigetafeln im Freien verwendet. Die Schilder können so eingestellt werden, dass sie nachts automatisch leuchten und sich bei Helligkeit automatisch abschalten.

Dadurch wird die Sichtbarkeit der Schilder verbessert und gleichzeitig ein unnötiger Stromverbrauch bei Tageslicht vermieden.

2. Straßenbeleuchtung

Sie werden häufig auch zur Steuerung der Straßenbeleuchtung eingesetzt. Die Straßenbeleuchtung muss nachts eingeschaltet werden. Solar Zeitschaltuhren können daher so eingestellt werden, dass sie die Straßenbeleuchtung nachts automatisch einschalten und bei Sonnenaufgang automatisch wieder ausschalten.

Das spart Strom und verbessert die Betriebseffizienz. Solar Zeitschaltuhren sind für Außenbeleuchtungsanwendungen spezifischer als Zeitschaltuhren.

3. Sicherheitsbeleuchtung

Solar Zeitschaltuhren sind auch für die Steuerung von Beleuchtungsanlagen für Sicherheitszwecke von Vorteil. Die Leuchten werden so eingestellt, dass sie sich bei Dunkelheit automatisch einschalten und bei Helligkeit automatisch ausschalten. Dies erhöht die Sicherheit und verhindert unbefugtes Eindringen und kriminelle Handlungen.

4. Dekorative Außenbeleuchtung

Das System eignet sich auch für die Steuerung von Außenveranstaltungen und saisonaler dekorativer Beleuchtung. Die dekorative Beleuchtung kann so eingestellt werden, dass sie sich zu bestimmten Zeiten automatisch einschaltet und zu bestimmten Zeiten automatisch ausschaltet.

Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer manuellen Bedienung der Schalter, während gleichzeitig dekorative Effekte je nach Veranstaltung oder Jahreszeit erzielt werden.

Funktionsweise von Solar Zeitschaltuhren

Die Struktur besteht häufig aus einer Zeitschaltuhr/Steuerschaltung, einem Schalter und einer Anzeigeeinheit.

1. Zeitschaltuhr/Steuerungsschaltung

Solar Zeitschaltuhren verfügen über eine integrierte Zeitschaltuhr und einen Steuerschaltkreis. Diese Schaltkreise sind auf die Zeiten des Sonnenaufgangs und des Sonnenuntergangs eingestellt und steuern den Betrieb des Schalters in Abhängigkeit von der angegebenen Zeit.

Mit der Zeitschaltfunktion kann der Schalter so eingestellt werden, dass er sich zu bestimmten Tageszeiten automatisch ein- oder ausschaltet.

2. Schalter

Schalter oder Relais werden in den Steuerkreis eingebaut, um die Beleuchtung zu steuern. Bei Schaltern wird in der Regel ein Kontaktrelais verwendet. Auf diese Weise kann der Beleuchtungskreislauf vom Stromkreis der Solar Zeitschaltuhr getrennt werden.

3. Anzeigeeinheit

Für die Bedienung und die Einstellungen sind Tasten und Anzeigen vorgesehen. Damit können Einstellungen vorgenommen und der aktuelle Betriebszustand überprüft werden. Diese Anzeigen bestehen im Wesentlichen aus einem kleinen Display und Drucktastern.

Auswahl einer geeigneten Solar Zeitschaltuhr

Solar Zeitschaltuhren sollten unter Berücksichtigung des Betriebszyklus, der Montageart und der Anzahl der Stromkreise ausgewählt werden.

1. Betriebszyklus

Der Betriebszyklus gibt an, wann die Zeitschaltuhr in Betrieb ist. Es gibt Produkte, die an jedem Tag der Woche in Betrieb sind, und andere, die an verschiedenen Wochentagen in Betrieb sind. Die Wahl kann je nach Anwendung getroffen werden.

2. Installationsmethode

Es gibt verschiedene Arten der Montage von Solar Zeitschaltuhren, wie z.B. die Schalttafelmontage und die Schienenmontage. Die Wahl muss entsprechend dem Installationsort getroffen werden.

3. Anzahl der Stromkreise

Die Anzahl der Stromkreise ist die Anzahl der Stromkreise, die gesteuert werden können. Wenn mehrere Stromkreise automatisch geflasht werden sollen, sollte beispielsweise ein Produkt mit zwei Stromkreisen gewählt werden. Produkte mit drei oder mehr Stromkreisen sind jedoch selten. Wenn die Anzahl der zu kontrollierenden Stromkreise groß ist, kann dies durch den Einsatz mehrerer Geräte erreicht werden.

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Turbinen-Durchflussmesser

Was ist ein Turbinen-Durchflussmesser?

Turbinen-Durchflussmesser sind Durchflussmesser, die den Durchfluss auf der Grundlage der Rotation eines in einem Rohr installierten Laufrads messen.

Grundsätzlich werden sie häufig bei Flüssigkeiten eingesetzt. Sie werden hauptsächlich in der Industrie und in der Prozesskontrolle eingesetzt. Turbinen-Durchflussmesser zeichnen sich im Allgemeinen durch ihre hohe Messgenauigkeit aus. Sie arbeiten besonders gut im mittleren bis hohen Durchflussbereich.

Darüber hinaus sind die Mindest- und Höchstdurchflussbereiche von Durchflussmessern relativ groß und können unter verschiedenen Durchflussbedingungen eingesetzt werden. Sie sind im Allgemeinen robust und haben eine lange Lebensdauer. Viele Modelle halten einem breiten Spektrum von Flüssigkeitstypen und Umgebungsbedingungen stand und liefern über einen langen Zeitraum hinweg genaue Messungen.

Sie sind jedoch nicht für hochviskose oder feststoffhaltige Flüssigkeiten geeignet. Dies liegt daran, dass der Turbinenrotor verkleben kann und genaue Messungen verhindert. Außerdem können Produkte mit hohen Durchflussraten mehr wiegen.

Anwendungen von Turbinen-Durchflussmessern

Turbinen-Durchflussmesser werden in einer Vielzahl von Branchen und Sektoren eingesetzt. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für den Einsatz von Turbinen-Durchflussmessern:

1. Die Erdölindustrie

Turbinen-Durchflussmesser werden häufig in der Erdöl- und Erdgasverteilung und in Raffinerieprozessen eingesetzt. Aufgrund der hohen Genauigkeit von Turbinen-Durchflussmessern werden sie häufig für den Handel eingesetzt.

Die Durchflussmessung in Pipelines und Terminals ist wichtig für die Dosierung von Rohöl. Eine weitere typische Anwendung für Turbinen-Durchflussmesser ist die Messung des Gasdurchflusses in Gaspipelines und Gasmessstationen. Darüber hinaus werden sie auch für die Flüssigkeitsmessung und -kontrolle in Ölraffinerien eingesetzt.

2. Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Turbinen-Durchflussmesser spielen eine wichtige Rolle in der Lebensmittelverarbeitung und der Getränkeherstellung. In der Getränkeindustrie erfolgt die Durchflussmessung in den Abfüllanlagen für Getränkeprodukte.

In der Lebensmittelverarbeitung werden sie auch zur Steuerung der Dosier- und Mischvorgänge von Flüssigkeiten und Lebensmittelzutaten eingesetzt. Außerdem werden Turbinen-Durchflussmesser häufig bei der Dosierung von Lebensmittelzusatzstoffen eingesetzt.

3. Heizungs- und Klimaanlagenindustrie

Turbinen-Durchflussmesser werden in den Heiz- und Kühlsystemen von Gebäuden und Anlagen eingesetzt. Sie messen die Durchflussmenge von Wasser oder Kältemittel, um einen ordnungsgemäßen Wärmeaustausch zu gewährleisten. Dies sorgt für angenehme Raumtemperaturen und eine verbesserte Energieeffizienz.

Funktionsweise von Turbinen-Durchflussmessern

Die Funktionsweise eines Turbinen-Durchflussmessers besteht darin, dass ein Flügelrad im Durchflussweg platziert ist und das Flügelrad durch die Kraft der Flüssigkeit in Drehung versetzt wird. Der Volumendurchfluss kann aus der Drehzahl berechnet werden.

Die Drehgeschwindigkeit kann mit Hilfe von Sensoren oder magnetischen Elementen erfasst werden. An der Turbine angebrachte Magnete oder Reflektoren werden von Sensoren oder Magnetelementen erfasst.

Die Drehzahl der Turbine steht im Zusammenhang mit dem Flüssigkeitsdurchsatz. Wenn die Durchflussmenge steigt, erhöht sich auch die Drehzahl der Turbine, während ein Rückgang der Durchflussmenge in der Regel zu einer Verringerung der Drehzahl führt.

Die Drehzahldaten werden an einen Computer oder eine Anzeigeeinheit übertragen. Der Computer wandelt die Drehzahldaten in einen Durchflusswert um und führt je nach Bedarf Summierungs- und Steuerungsvorgänge durch. Die Anzeigeeinheit zeigt auch den Durchflusswert an.

Arten von Turbinen-Durchflussmessern

Es gibt zwei Haupttypen von Turbinen-Durchflussmessern, die sich nach der Art des Laufrads unterscheiden: Axiallaufrad und Tangentiallaufrad.

1. Axiallaufrad-Typ

Bei diesem Typ von Turbinen-Durchflussmesser strömt die Flüssigkeit axial durch die Turbinenschaufeln. Die Turbinenschaufeln drehen sich um eine Achse und sind daher Kräften in einer Richtung ausgesetzt, die ungefähr parallel zum Geschwindigkeitsvektor des Fluids verläuft. Axiale Turbinen-Durchflussmesser sind im Allgemeinen kompakt und zeichnen sich durch hohe Messgenauigkeit und Ansprechempfindlichkeit aus.

2. Tangentiallaufrad-Typ

Hierbei handelt es sich um einen Turbinen-Durchflussmesser, bei dem die Turbinenlaufräder kreisförmig angeordnet sind und das Fluid tangential zum Laufrad fließt. Diese Struktur überträgt die kinetische Energie des Fluids auf das Laufrad und erzeugt eine Rotationskraft. Tangentiale Laufradsysteme werden häufig in hohen Durchflussbereichen eingesetzt und zeichnen sich durch ihre Robustheit und Langlebigkeit aus.

Wenn das Fluid das Laufrad der Turbine durchströmt, versetzt die tangentiale Geschwindigkeitskomponente das Laufrad in Drehung. Die Drehzahl ist proportional zum Durchfluss des Fluids, und der Durchfluss wird durch Messung der Drehzahl gemessen. Bei Tangentiallaufrädern wird die Drehzahl im Allgemeinen mit einem optischen Sensor oder einem Hall-Effekt-Sensor erfasst.

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Gewindeschleifmaschine

Was ist Gewindeschleifmaschine?

Eine Gewindeschleifmaschine ist, wie der Name schon sagt, eine „Werkzeugmaschine zum Schleifen von Schrauben“. Schrauben werden durch das Schleifen einer definierten Nut in einen metallischen Werkstoff hergestellt, was als „Gewindeschleifen“ bezeichnet wird. Gewindeschleifmaschinen sind Werkzeugmaschinen für diesen Schleifvorgang. Gewindeschleifmaschinen sind daher unverzichtbare Werkzeugmaschinen für die Herstellung von Schrauben.

Anwendungen von Gewindeschleifmaschinen

Gewindeschleifmaschinen sind Werkzeugmaschinen, die die Aufgabe des Gewindeschleifens übernehmen, die bei der Herstellung von Schrauben erforderlich ist.

Die Gewinde werden entweder durch „Rollen“ oder durch „Schneiden“ hergestellt. Jede dieser Methoden wird im Folgenden vorgestellt.

  • Gewinderollen
    Das Gewinderollen ist ein Verfahren, das für die Massenproduktion von Schrauben entwickelt wurde. Wie der Name schon sagt, wird das Material zwischen Walzbacken gerollt, um Rillen zu erzeugen. Bei diesem Verfahren wird eine Eigenschaft genutzt, die als plastische Verformung bekannt ist, d. h. das Material kehrt nicht in seine ursprüngliche Form zurück, wenn eine bestimmte Kraft auf es ausgeübt wird.
  • Schneiden
    Bei Gewindeschleifmaschinen wird das Verfahren des Schneidens angewendet. Auch hier werden die Gewindegänge durch buchstäbliches Abschleifen des Metalls gebohrt. Es ist sehr genau und viele Schrauben werden durch Schneiden hergestellt. Nachteilig ist, dass beim Schleifen Schnittreste anfallen.

Funktionsweise der Gewindeschleifmaschinen

In diesem Abschnitt wird die Herstellung von Schrauben durch Schneiden erläutert. Wie bereits erwähnt, ist das Schneiden eine Methode zur Herstellung von Schrauben durch Schleifen von Metall. Der größte Vorteil des Schneidens liegt in der hohen Genauigkeit des Verfahrens. Das Walzen ist eine Methode der plastischen Verformung durch Pressen einer Matrize, sodass die entstehende Genauigkeit von der jeweiligen Temperatur und der Haltbarkeit der Matrize abhängt, was es schwierig machen kann, Genauigkeit zu erreichen. Beim Schneiden kann jedes Teil mit einer Genauigkeit von einigen Millimetern bearbeitet werden, sodass eine beachtliche Präzision erreicht werden kann. Die spanabhebende Bearbeitung von Gewinden wird daher für Kleinserien und Prototypen eingesetzt, bei denen es auf Präzision ankommt. Sie eignet sich jedoch weniger für die Massenproduktion, weil dabei Späne entstehen, die mehr Bearbeitung erfordern als beim Gewinderollen. Gewindeschleifmaschinen schleifen die Gewinde automatisch aus und sind damit Werkzeugmaschinen, die eine hohe Genauigkeit erreichen können.

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Plasmaätzen

Was ist Plasmaätzen?

Das Plasmaätzen bezieht sich auf eine Technik, bei der ein Hochvakuumplasma verwendet wird, um ein Gas in einem Vakuumgefäß zu plasmatisieren, und die chemische Reaktion und die beschleunigten Ionen dazu verwendet werden, die Schicht abzukratzen und zu entfernen, und gilt als typisches Trockenätzverfahren.

Der Begriff „trocken“ wird verwendet, weil beim Trockenätzen keine chemische Lösung verwendet wird, während beim Nassätzen eine chemische Lösung zum Einsatz kommt.

Das Plasmaätzen ist aufgrund seiner Überlegenheit beim anisotropen Ätzen zu einer wesentlichen Technologie für die Miniaturisierung und Hochintegration von Halbleitern geworden.

Die neuesten Anlagen erfordern jedoch eine Kontrolle in Einheiten von mehreren 10 nm, und obwohl es sich um extrem teure Anlagen handelt, stellt die Notwendigkeit, ständig mit den neuesten Anlagen im Einklang mit den Prozessen der nächsten Generation Schritt zu halten, ein großes Problem dar.

Anwendungen von Plasmaätzen

Plasmaätzen wird in der Halbleiterfertigung eingesetzt.

Es wird im Allgemeinen in Reinräumen verwendet. Insbesondere im Zuge der fortschreitenden Miniaturisierung werden Halbleiterfertigungsprozesse ferngesteuert und ohne menschliches Eingreifen durchgeführt, da die Staubentwicklung allein durch die Anwesenheit einer Person in sauberer Kleidung in der Nähe zu Fehlern führen kann.

Außerdem erfolgt das Plasmaätzen häufig nach dem Fotoprozess (Auftragen des Fotolacks, Belichtung und Entwicklung mit Maske), der je nach Art des Halbleiters viele Male wiederholt werden muss, um ein einziges Produkt herzustellen.

Funktionsweise des Plasmaätzens

Die Bezeichnung richtet sich nach der Methode, mit der das Plasma erzeugt wird, und umfasst RIE (reaktives Ionenätzen), ECR (Elektronenzyklotronresonanz), ICP (induktiv gekoppeltes Plasmaverfahren) und CCP (kapazitiv gekoppeltes Plasmaverfahren).

Bei der grundlegenden RIE-Methode ist die Oberfläche eines Si-Substrats in der Regel mit SiO2 beschichtet.

Als Ätzgas wird ein Gasgemisch aus CF4 und Ar hergestellt und in der Vakuumkammer wird ein Plasma erzeugt (Erzeugung von CFx+-Ionen oder Ar+-Ionen).
Anschließend wird der Wafer aufgeladen, und die erzeugten CFx+- und Ar+-Ionen stoßen mit der SiO2-Oberfläche zusammen und brechen die SiO2-Molekülbindungen auf.
Dabei wird ein Teil der kinetischen Energie des Zusammenstoßes in Wärmeenergie umgewandelt, was die Reaktion weiter beschleunigt (ionenunterstützte Reaktion).
Infolgedessen werden flüchtige Substanzen wie SiF4 und CO desorbiert, und das Ätzen schreitet voran, wobei die Richtung des Ätzens von der Richtung der einfallenden Ionen abhängt, was ein anisotropes Ätzen ermöglicht.

Da sich die wirksamen Gase und Gasgemische natürlich je nach zu ätzender Substanz unterscheiden, ist die Suche nach einem Gas, das als Katalysator wirkt, um die Anisotropie zu erhöhen, ein wichtiger Aspekt zur Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit.

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Plasmaschneidanlage

Was ist eine Plasmaschneidanlage?

 Plasmaschneidanlagen sind Maschinen, die hauptsächlich Plasma zum Schneiden verwenden. Sie zeichnen sich durch kürzere Schneidzeiten und eine höhere Effizienz im Vergleich zum Laser- oder Gasschneiden aus. Sie können auch ausreichend dick schneiden, von einigen Millimetern bis zu 100 mm, und sind weniger teuer. Während das seit langem verwendete Brennschneiden nicht oxidierenden Edelstahl und andere Materialien nicht bearbeiten konnte, können   Plasmaschneidanlagen alles schneiden, was unter Strom gesetzt werden kann. Sie eignen sich für die Herstellung einer breiten Palette von Produkten, da sie nicht nur gerade Linien, sondern auch komplexe Kurven bearbeiten können.

Anwendungen von Plasmaschneidanlagen

Plasmaschneidanlagen werden in erster Linie zum Schneiden von Metall verwendet. Grundsätzlich kann alles geschnitten werden, was unter Strom gesetzt werden kann, und die Verarbeitungsgeschwindigkeit ist relativ hoch. Sie werden zum Schneiden von Metallen wie rostfreiem Stahl und Aluminiumlegierungen verwendet, bei denen das Brennschneiden nicht möglich ist. Außerdem kann eine relativ große Bandbreite an Dicken geschnitten werden, wobei das trockene Plasmaschneiden Dicken von bis zu 150 mm schneiden kann. Es eignet sich daher für das Schneiden dickerer Materialien, die mit dem Laser nur schwer zu schneiden sind. Darüber hinaus können die Betriebskosten aufgrund der relativ geringen Kosten für Verbrauchsmaterialien niedrig gehalten werden.

Funktionsweise der Plasmaschneidanlagen

Plasmaschneidanlagen nutzen die hohe Energie des Plasmas, um Gegenstände zu schmelzen und Prozesse wie das Schneiden durchzuführen. In diesem Abschnitt werden die Grundsätze und Merkmale von Plasmaschneidanlagen vorgestellt.

An der Spitze der Maschine ist eine Elektrode angebracht, die an eine Stromquelle angeschlossen ist und zwischen dem Objekt und der Elektrode ein Plasma erzeugt. Das dabei erzeugte Plasma kann Temperaturen von bis zu 20 000 °C erreichen. Mit steigender Temperatur nimmt die Stromdichte zu und das Objekt wird durch die hohe Energie geschmolzen. Der gleichzeitig erzeugte Plasmaluftstrom transportiert die geschmolzenen Teile beim Schneiden ab. Die dabei anfallenden Metallreste müssen später entsorgt werden. Es gibt zwei Arten von Plasmalichtbögen: den Übergangstyp, bei dem der Plasmalichtbogen selbst mit dem Objekt in Kontakt kommt und es schneidet, und den Nicht-Übergangstyp, bei dem nur der Plasmaluftstrom das Objekt erreicht.

Sie werden für eine Vielzahl von Prozessen eingesetzt, da sie eine große Bandbreite an Dicken verarbeiten und auch Kurven bearbeiten können. Sie können auch Materialien wie Edelstahl schneiden, was beim Brennschneiden nicht möglich war, und die meisten Materialien, die unter Strom gesetzt werden können, können bearbeitet werden. Sie sind jedoch nicht für den Außeneinsatz geeignet, da sie eine Hochspannungsversorgung benötigen.

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Bodenlift

Was ist ein Bodenlift?

Bodenlifte sind arbeitssparende Geräte, die angehoben und abgesenkt werden können, um Stufen zu beseitigen und die Arbeitseffizienz zu verbessern.

Sie werden extern installiert oder in den Boden eingelassen. Der Gegenstand kann mit Hilfe von Motoren, Hydraulik oder anderen Energiequellen automatisch angehoben oder abgesenkt werden. Da verschiedene Produkte unterschiedliche Tischbreiten haben, sollten Sie einen Bodenlifter mit der für die jeweilige Anwendung geeigneten Breite verwenden. Da schwere Gegenstände wie Autos angehoben werden, werden für die Komponenten robuste Materialien mit hoher Tragfähigkeit verwendet. Außerdem sind sie mit Sicherheitsvorrichtungen für den Notfall ausgestattet.

Anwendungen von Bodenliften

Der Bodenlift wird in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, darunter in Heimen, Pflegeeinrichtungen, Fabriken und Wartungsbereichen. In Heimen, Pflege- und Rehabilitationseinrichtungen werden sie z. B. für den barrierefreien Zugang eingesetzt, um Stufen zu vermeiden. Sie werden auf einem Teil des Bodens installiert und dienen dazu, Stufen durch Heben und Senken zu beseitigen oder die Belastung des Benutzers zu verringern, indem sie die Bewegung von Rollstühlen und anderen Geräten unterstützen.

In Fabriken und Wartungsbereichen werden sie für Wartungsarbeiten an Großgeräten und Fahrzeugen eingesetzt. Die Grubenarbeiten in Fahrzeugwerkstätten umfassen ein breites Spektrum an Aufgaben, von relativ schnellen Wartungsarbeiten wie Ölwechsel und Getriebeaus- und -einbau bis hin zu schweren Wartungsarbeiten. Um die Arbeiten effizient durchführen zu können, werden Bodenlifte eingesetzt, um die Fahrzeuge auf eine bequeme Arbeitshöhe anzuheben.

Funktionsweise der Bodenlifte

Ein Bodenlift besteht aus einem Arm zum Heben und Senken, einem Bodenteil zum Laden des zu bewegenden Objekts, einem Antriebsteil zum Bewegen des Arms und einer Sicherheitsvorrichtung. Durch den Einsatz von pneumatischen oder hydraulischen Antriebssystemen für die Kraftübertragung können auch schwere Lasten angehoben und abgesenkt werden.