月: 2023年4月

Was ist ein Brecher?

Ein Brecher ist eine Sicherheitsvorrichtung, die Stromkreise schützt, indem sie die Stromzufuhr im Falle eines anormalen Stromflusses unterbricht.

Er unterbricht automatisch die Stromzufuhr, wenn ein Stromkreis einen Erdschluss hat oder wenn ein Strom fließt, der den festgelegten Grenzwert überschreitet. Wenn ein Strom über den zulässigen Wert hinaus durch das Kabel fließt, erwärmt sich das Kabel selbst allmählich. Wenn der Strom über einen längeren Zeitraum fließt, können sich der Kabelmantel und die umgebenden brennbaren Materialien aufgrund der Hitze entzünden, was zu einem Brand oder einer anderen Gefahr führen kann. Wenn ein Stromkreis einen Erdschluss hat, fließt außerdem Strom durch den Stahlrahmen des Gebäudes zu brennbaren Materialien, und es besteht eine hohe Brandgefahr.

Um solche Brände und Stromschläge zu vermeiden, wird ein Brecher eingesetzt, der die Stromversorgung bei einem Erdschluss oder Überstrom unterbricht. Ein Unterbrecher ist ein Stromkreisunterbrecher. Im Allgemeinen werden jedoch Geräte für niedrige Spannungen oft als Brecher bezeichnet, während Schutzeinrichtungen für höhere Spannungen und darüber als Leistungsschalter bezeichnet werden. Für hohe Spannungen werden Vakuum-Leistungsschalter und Öl-Leistungsschalter verwendet.

Anwendungen von Brechern

Brecher sind unverzichtbare Vorrichtungen für die Nutzung von Elektrizität und werden in der Industrie und in allgemeinen Anwendungen eingesetzt. In den meisten Fällen werden Brecher auf der Stromversorgungsseite von Geräten installiert, die mit Strom arbeiten. Die folgenden Beispiele zeigen, wo Brecher eingesetzt werden:

• In Verteilertafeln in Häusern
• Stromkreise von Tauchpumpen für die Entwässerung und das Pumpen von Leitungswasser
• Stromkreise für kommerzielle Klimageräte
• Stromkreise zum Schutz der Hauptverdrahtung in Schaltschränken

In Wohnhäusern werden häufig Brecher eingesetzt, um Hausbrände und Stromschläge für die Bewohner zu verhindern. Brecher werden auch in Pumpen eingesetzt, die Wasser fördern. Tauchpumpen zum Beispiel werfen ihre Motoren ins Wasser, so dass ein hohes Risiko von Leckagen besteht, und Leckstromschutzschalter werden häufig verwendet.

Sie werden auch in den Stromkreisen von kommerziellen Klimaanlagen in Geschäftsräumen eingesetzt. Da Klimaanlagen aufgrund der Kondensatbildung in ihrem Inneren anfällig für Erdschlüsse sind und auch von Passanten berührt werden können, wird die Verwendung von FI-Schaltern empfohlen.

Funktionsweise des Brechers

Ein Unterbrecher besteht aus einer Anschlussklemme, einer Trennvorrichtung und einem Gehäuse.

1. Verdrahtungsklemmen

Verdrahtungsklemmen sind Armaturen für den Anschluss der Verdrahtung an den Brecher. In Japan werden die meisten Typen mit Bolzen oder Schrauben angezogen, und die Leitungen werden mit runden oder anderen behandelten Klemmen angeschlossen. In Übersee werden oft Push-in-Typen verwendet, bei denen Aderendhülsen oder Ähnliches eingesetzt werden.

2. Ausziehvorrichtung

Ausziehvorrichtungen sind Mechanismen, die den Stromkreis im Falle eines Überstroms unterbrechen, und sind in thermisch betätigten und elektromagnetischen Typen erhältlich. Der thermodynamische Typ verwendet ein bimetallisches Verfahren, um eine durch Überströme verursachte Überhitzung zu erkennen, während der elektromagnetische Typ Überströme durch elektromagnetische Kraft aufgrund des Stroms erkennt. Es gibt auch Produkte, die beide Typen kombinieren.

3. Gehäuse

Das Gehäuse ist ein Bauteil, das die leitenden Teile nach außen hin isoliert. Das Gehäuse isoliert gegen Stromschlag, selbst wenn eine Person es berührt, und besteht im Allgemeinen aus hartem Harz.

Arten von Brechern

Es gibt viele Arten von Brechern, die sich nach Montageart und Kurzschlussausschaltvermögen einteilen lassen.

1. Klassifizierung nach Montageart

Es gibt zwei Arten der Montage von Brechern: Oberflächenmontage und Rückmontage.

Oberflächenmontage
Diese Methode der Montage und Verdrahtung auf der Oberfläche einer Metalltafel wird hauptsächlich für Schalttafeln und Verteilerschränke verwendet.

Rückmontage
Diese Methode wird für die Verdrahtung durch Montage auf der Rückseite der Metalltafel verwendet und wird manchmal für Schaltschränke eingesetzt.

2. Klassifizierung nach dem Kurzschlussausschaltvermögen

Es gibt zwei Arten von Kurzschlussausschaltvermögen: den wirtschaftlichen Typ und den Allzwecktyp, die nach dem Kurzschlussausschaltvermögen des oberen Systems ausgewählt werden.

Wirtschaftlicher Typ
Kostengünstig, aber mit einem geringen Kurzschlussausschaltvermögen.

Allzweck-Typ
Teurer als der ökonomische Typ, hat aber den Vorteil eines größeren Kurzschlussausschaltvermögens.

3. Klassifizierung nach Funktion

Die Funktionen lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: Leitungsschutzschalter und Fehlerstromschutzschalter.

Leitungsschutzschalter
Leitungsschutzschalter schützen Stromkreise, indem sie den Strom unterbrechen, wenn der Strom einen bestimmten Wert überschreitet. Es gibt zwei Arten von Überstrom: Kurzschlüsse aufgrund von Fehlern und Überlastungen aufgrund von übermäßigem Stromverbrauch.

Hält der Überstromzustand an, erhitzt sich das Kabel und es besteht die Gefahr eines Brandes oder einer Entzündung. Leitungsschutzschalter unterbrechen die Stromzufuhr, bevor ein Brand oder eine andere Gefahr entsteht.

Fehlerstrom-Schutzschalter
Ein elektrisches Gerät, das den Stromkreis unterbricht, wenn es eine Leckage feststellt, auch bekannt als ELB (Earth Leakage Circuit Breaker). Wenn die Isolierung von Stromkabeln und elektrischen Geräten nachlässt, kann es zu einem Stromaustritt kommen.

Es besteht auch ein hohes Risiko eines Stromschlags, wenn das Gerät mit dem äußeren Gehäuse eines leckgeschlagenen elektrischen Geräts in Berührung kommt, und ein hohes Brandrisiko, wenn das Gerät durch den Stahlrahmen eines Gebäudes leckt. FI-Schutzschalter können diese Gefahren verhindern.

Was ist eine Halterung?

Eine Halterung ist ein L-förmiges Bauteil, das zur Stützung einer Struktur verwendet und manchmal auch Streben genannt wird.

Halterungen werden verwendet, um eine vertikale Fläche, z. B. eine Wand oder eine Säule, an einem Bauteil zu befestigen, das horizontal aus der vertikalen Fläche herausragt, z. B. mit Schrauben.

Halterungen werden zur Befestigung schwerer oder langer Teile verwendet, da sie horizontale Teile stützen und eine große Tragfähigkeit ermöglichen, d. h. das Gewicht, das das Teil ohne Verformung oder Beschädigung tragen kann.

Anwendungen von Halterungen

Halterungen werden zur Befestigung und Abstützung von Bauteilen verwendet, indem eine Seite der L-förmigen Halterung an einer Wand oder Säule und die andere Seite an der Struktur befestigt wird.

Da die Halterungen eine Struktur durch einfaches Anschrauben rechtwinklig zum Grundelement fixieren können, werden sie in vielen Strukturen verwendet. Dazu gehören die Innenausstattung von Wohnungen und Büros, die Befestigung verschiedener Maschinen und Träger in Fabriken und die Befestigung von Gerüsten.

Die Auswahl der geeigneten Halterungen richtet sich nach dem Gewicht der zu befestigenden Struktur, der erforderlichen Tragfähigkeit und der Position, an der die Last aufgebracht werden soll, um eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten.

Funktionsweise von Halterungen

Wenn ein schweres oder stark belastetes Bauteil an beiden Enden oder nur auf einer Seite an einer Wand befestigt wird, konzentriert sich die Last auf den Befestigungspunkt, was zum Bruch der Wand und zum Absturz des Bauteils führen kann.

Wird ein biegsames Bauteil, wie z. B. ein langer Stab oder eine dünne Platte, nur an einem Ende befestigt, ist die Durchbiegung so groß, dass die Mitte des Bauteils nicht mehr erreicht wird. Daher kann es der Biegebeanspruchung nicht standhalten und wird zerstört, was das Risiko erhöht.

Halterungen werden zur Befestigung des Bauteils an der Wand verwendet, um das Risiko eines Versagens der Wand oder des Bauteils zu verringern, indem die Verankerung bis zu einem bestimmten Abstand vom Rand des Bauteils verlängert wird. Wenn es eine Vibrationsquelle gibt, wie z. B. einen Motorantrieb, gibt es auch eine Verfestigung, die die Ausbreitung von Vibrationen aufgrund der erhöhten Steifigkeit des Elements verringert.

Darüber hinaus kann ein Bruch der Bolzen verhindert werden, da bei der Befestigung mit Halterungen nur vertikale Kräfte auf die Bolzen einwirken, während bei der direkten Befestigung mit Schrauben an der Wand Scherkräfte auf die Bolzen einwirken.

Was ist eine Blindmuttern?

Blindmuttern sind eingebettete Muttern, die zur Anbringung von Gewindelöchern in dünnen Blechen verwendet werden können.

Normalerweise muss bei der Anbringung von Gewindelöchern das Grundmaterial dicker sein als die Tiefe des Gewindelochs, da das Grundmaterial mit einem Gewindebohrer usw. bearbeitet wird. Bei Blindmuttern wird jedoch eine Mutter mit einem Innengewinde wie ein Niet in das Grundmaterial eingepresst, so dass auch bei dünnem Grundmaterial problemlos Innengewinde angebracht werden können.

Mit Blindmuttern können Gewindebohrungen in dünne Bleche und Rohre eingebracht werden, in die mit einem Gewindebohrer kein Innengewinde gebohrt werden kann, wodurch sich der Bereich der Montage von dünnen Bauteilen erweitert.

Verwendung von Blindmuttern

Blindmuttern werden zum Einbringen von Innengewinden in dünne Bleche und Rohre verwendet und kommen bei der Montage verschiedener Produkte zum Einsatz.

Wenn Gewindelöcher durch Schneiden des Bauteils hergestellt werden, muss die Materialstärke größer sein als die Tiefe des Gewindelochs. Es gibt jedoch Fälle, in denen ein dünneres Material ohne Probleme in Bezug auf die Festigkeit verwendet werden kann, oder in denen das Material aus Layoutgründen dünner gemacht werden muss.

Blindmuttern werden in solchen Fällen verwendet, um Kosten, Gewicht und Platz zu sparen, indem das Material dünner gemacht wird, und um die Anzahl der Arbeitsstunden für die Montage zu reduzieren.

Prinzip der Blindmuttern

Blindmuttern werden befestigt, indem der Kopf (das obere Ende) der Mutter gegen ein Loch im Grundmaterial gepresst wird. Der Kopf der Blindmutter ist mit einem Flansch versehen, der beim Durchführen der Mutter durch das Loch am Flansch anhält. Der Außendurchmesser der Blindmutter bestimmt daher auch den Durchmesser des benötigten Lochs.

Blindmuttern werden mit einem speziellen Werkzeug, dem Nutter, verstemmt. Zunächst wird die Blindmutter in das Loch eingeführt und der Nutter nach vorne gedreht, um den Gewindeteil des Dorns (Schaft) in die Mutter zu schrauben. Der Dorn wird dann unter Kraft gezogen, um die Mutter zu verformen, die dann zwischen dem Flansch und dem verformten Teil des Grundmetalls eingeklemmt wird.

Neben Handschraubern, die manuell eingesetzt werden, gibt es auch elektrische und Druckluftschrauber, je nach Einsatzort. Der Gewindeteil des Dorns ist anfällig für Stöße und kann während des Pressvorgangs leicht beschädigt werden, daher muss der Gewindeteil während des Einsatzes der Nussmaschine mit einem Schmiermittel versehen werden.

Arten von Blindmuttern

Blindmuttern unterscheiden sich in ihrem Material und ihrer Form, je nachdem, wo sie eingesetzt werden. Jede hat ihre eigenen Vor- und Nachteile und sollte sorgfältig geprüft werden.

Die wichtigsten Materialtypen sind

• Aluminium … ist in Baumärkten leicht erhältlich. Es ist sehr leicht zu handhaben, aber nicht sehr stabil.
• Eisen … stärker als Aluminium und relativ leicht zu beschaffen. Es rostet, wenn es Wind und Regen ausgesetzt ist, also wählen Sie den Ort, an dem es installiert werden soll.
• Rostfreier Stahl … ist das stärkste dieser Materialien und erfordert aufgrund seiner Härte einen hohen Kraftaufwand beim Verstemmen. Er ist rostbeständig und witterungsbeständig, kostet aber mehr als Aluminium und Eisen.

Verwendung von Blindmuttern

Vor der Verwendung von Blindmuttern muss ein Loch gebohrt werden, das der Norm entspricht und durch das die Blindmutter passt. Eine gute Faustregel ist, die Blindmutter eine Nummer größer zu bohren als den Körper der Blindmutter. Außerdem haben einige Blindmuttern einen dickeren Flansch und andere eine ebene Oberfläche, die nach dem Verstemmen nicht mehr abgestuft ist. Wenn Sie möchten, dass die dickeren Muttern flach sind, müssen Sie sie anschrägen, damit der Flansch in sie hineinpasst.

Um Blindmuttern zu quetschen, verwenden Sie ein Werkzeug, das Nutter genannt wird, um die Blindmutter hochzuziehen und zu quetschen, anstatt die Schraube zu drehen. Öffnen Sie den Griff der Zange bis zur maximalen Öffnung, führen Sie die Blindmutter durch den Dorn und setzen Sie die Blindmutter in das Loch. Beim Schließen des Griffs wird die Blindmutter verpresst und der Widerstand nimmt allmählich zu. Der Vorgang ist abgeschlossen, wenn der Griff vollständig eingespannt ist. Dieser Vorgang kann auch von Hand ausgeführt werden, erfordert jedoch einen erheblichen Kraftaufwand.

So entfernen Sie die Blindmuttern

Blindmuttern können nicht auf normale Weise entfernt werden, da sie zwischen Stahlplatten eingeklemmt sind. Der Kopf der Blindmutter muss mit einer Schleifmaschine oder ähnlichem abgeschliffen werden. Nachdem der Kopf abgeschliffen wurde, kann der verbleibende Teil der Blindmutter hineingedrückt werden und die Blindmutter fällt auf der anderen Seite heraus.

Beim Abschleifen der Blindmutter mit einem Schleifer erhitzt sich diese stark und sollte nicht mit bloßen Händen angefasst werden. Außerdem ist je nach Schleifertyp Vorsicht geboten, da er auch andere Teile als die Blindmutter abschleifen kann.

Was ist ein Flip-Chip-Bonder?

Flip-Chip-Bonder sind Geräte, die zur Montage verschiedener Halbleiterbauelemente auf einem Substrat verwendet werden und eine neue Montagetechnik darstellen, die das herkömmliche Drahtbonden ersetzt. Die auf dem Wafer geformten Halbleiterelemente werden ausgeschnitten (Bare Chip Bonder) und auf das Substrat montiert. Der Name leitet sich von der Tatsache ab, dass die auf einem Wafer gebildeten Halbleiterelemente ausgeschnitten (Bare Chip) und dann umgedreht (Flip) und gebondet werden. Heute wird fast die gesamte Bare-Chip-Montage durch das Flip-Chip-Bonden ersetzt mit seinen vielen Vorteilen ersetzt worden, und die Verwendung des Drahtbondverfahrens nimmt weiter ab.

Anwendungen von Flip-Chip-Bondern

Flip-Chip-Bonder werden zum Bonden und Montieren von Halbleiterbauelementen auf Substraten verwendet. Beim herkömmlichen Drahtbonden können die Ein- und Ausgänge, also die Signaleingangs- und -ausgangspunkte, nur um das Element herum angeordnet werden, Bei der Flip-Chip-Methode kann die gesamte Unterseite des Elements durch E/As ersetzt werden, so dass auch bei kleinen Elementen eine große Anzahl von E/As bereitgestellt werden kann. Bei LEDs, bei denen die Wärmeentwicklung ein großes Problem darstellt, kann die Flip-Chip-Methode außerdem ohne Drähte direkt auf die Platine montiert werden. Dies hat eine Reihe von Vorteilen, wie z. B. die Möglichkeit, die vom Element erzeugte Wärme direkt an die Platine abzuleiten, da es ohne Drähte direkt auf der Platine montiert ist.

Funktionsweise von Flip-Chip-Bondern

Die Elemente werden aus dem Wafer, auf dem die Halbleiterelemente geformt werden, herausgeschnitten und vom Sortierer (Arranger) im Flip-Chip-Bonder auf dem Inverter angeordnet, wo sie invertiert werden. Die invertierten Elemente werden dann von einem Crimper (Kopf) entfernt. Die invertierten Elemente werden dann von einem Crimper (Kopf) entfernt und mit hoher Präzision durch Bildverarbeitung auf dem Substrat platziert. Das Element wird dann durch den Kopf direkt auf das Substrat gepresst, und bei dem derzeit weit verbreiteten Ultraschallverfahren werden Ultraschallwellen über den Kopf auf die Rückseite des Elements übertragen. Die Ultraschallwelle wird über den Kopf auf einen hervorstehenden Anschluss, einen so genannten Bump, auf der Rückseite (Substratseite) des Elements übertragen, der sofort in das Verdrahtungsmuster eingeschmolzen wird, um eine elektrische Kontinuität zu erreichen. In einigen Fällen kann Underfill-Harz verwendet werden. In solchen Fällen werden das Element und das Substrat mit leitfähigem Klebstoff statt mit Ultraschall geklebt.

Das Flip-Chip-Bonden und das herkömmliche Drahtbonden haben die folgenden Vorteile:

• Sehr hoher Durchsatz, da die Drähte in einer Charge gebondet werden können, im Gegensatz zum Verbinden der einzelnen E/As auf einmal.
• Hohe Integration ist möglich, da die Chips zusammengebondet werden (Chip-on-Chip) und kein Platz für Drähte an der Peripherie benötigt wird.
• Geringe Dämpfung von Hochfrequenzsignalen und Signalverluste durch Drähte, daher geeignet für Hochgeschwindigkeitssignalverarbeitung.

Was ist eine Flanschabdeckung?

Flanschabdeckungen sind Abdeckungen, die an Rohrleitungen angebracht werden.

Einige Prozess- und Versorgungsleitungen werden beheizt und gekühlt. Um sie warm zu halten, wird eine Wärmedämmung angebracht und eine Ummantelung vorgenommen. Bei dieser Verrohrung wird die am Flansch angebrachte Abdeckung als Flanschabdeckung bezeichnet.

Bei der Montage des Deckels wird dieser durch Blechbearbeitung befestigt. Die wichtigsten verwendeten Materialien sind verzinktes Eisenblech, Edelstahl und Aluminium.

Anwendungen von Flanschabdeckungen

Bei der Montage hängt die Art der Abdeckungen von dem Objekt ab, an dem sie befestigt werden sollen. Beispiele sind Flanschabdeckungen, Ventilabdeckungen, flexible Abdeckungen, Y-Stop-Abdeckungen, Winkelabdeckungen und Ummantelungen.

Es gibt drei Arten der Befestigung von Flanschabdeckungen: Mantel-, Knick- und Schraubbefestigung. Die Scherart ist auch als Kanzashi bekannt. Bei der Schraubbefestigung werden die Abdeckungen ineinander gesteckt und verschraubt, damit sie sich nicht lösen können. Beim Mantelverschluss sind die Spitzen der Deckel nach außen gerichtet, und eine Platte, der so genannte Mantel, wird in sie eingeführt, um zu verhindern, dass sich die Deckel voneinander lösen.

Funktionsweise der Flanschabdeckungen

Flanschabdeckungen werden aus Metallblech hergestellt. Flanschabdeckungen werden im Wesentlichen aus zwei halbmondförmigen Abdeckungen zusammengesetzt.

Zunächst wird der Körper aus einem einzigen Blech geschnitten. Die Kante dieses Blechs wird gebogen, um die Einführstelle zu bilden. Das Seitenteil wird in gleicher Weise aus einem halbmondförmigen Brett ausgeschnitten. Die Flanschabdeckungen werden durch Biegen des Gehäuseteils in eine runde Form und Einsetzen des Seitenteils hergestellt.

Bei der Montage der Flanschabdeckungen wird zunächst eine Isolierung um die Rohrleitung gewickelt. Zu den Dämmstoffen gehört auch Glaswolle. Wickeln Sie die halbmondförmige Flanschabdeckung über das Dämmmaterial. Der Deckel wird dann mit einer Schere oder einer Schraube befestigt, damit er sich nicht lösen kann.

Es gibt männliche und weibliche Abdeckungen. Beide sind wie ein Schlüssel geformt, und die männlichen und weiblichen Abdeckungen passen ineinander wie die Rückkehr eines Angelhakens, so dass sich die Abdeckungen nicht ablösen können. Wenn die Abdeckungen zusammengesteckt sind, lösen sie sich nicht, aber wenn sie entfernt werden, muss der Schlüssel ein wenig gelockert werden, um sie entfernen zu können.

Was ist ein Flachbohrer?

Ein Flachbohrer ist ein Schneidwerkzeug mit einer flachen Spitze, im Gegensatz zu einem normalen Bohrer.

Aufgrund seiner flachen Form kann er Löcher an Schrägen und Kurven bohren, die mit einem normalen Bohrer schwer zu bohren sind. Sie werden auch zum Aufbohren und Querbohren verwendet.

Die Wahrscheinlichkeit, dass am Ende des Bohrlochs Grate entstehen, ist geringer, und das Loch wird weniger gebogen, so dass ein flaches, gerades Loch gebohrt werden kann. Er eignet sich daher auch zum Bohren von Durchgangslöchern in dünnen Stahlplatten. Um die Lebensdauer des Werkzeugs zu verlängern, sollte die Schärfe regelmäßig nachgeschliffen werden. Je nach Schärfmethode ist dabei Vorsicht geboten, da die abgeflachte Spitze verloren gehen kann.

Löcher können in eine Vielzahl von Materialien gebohrt werden, aber je nach Härte des Materials müssen die entsprechenden Bearbeitungsbedingungen gewählt werden. Auch der Durchmesser und der Spitzenwinkel des verwendeten Bohrers müssen je nach dem zu bohrenden Material und der Form des Lochs entsprechend gewählt werden.

Anwendungen von Flachbohrern

Flachbohrer werden zum Bohren von Löchern auf schrägen oder gekrümmten Oberflächen verwendet, die mit normalen Bohrern nur schwer zu bohren sind. Löcher können senkrecht zu Schrägen gebohrt werden und durch Bohren kann eine ebene Fläche geschaffen werden, die beim Tieflochbohren als Führung dient. Sie eignen sich auch zum Bohren von Durchgangslöchern in dünnen Stahlplatten, da sich am Ende des Bohrlochs weniger Grate bilden und das Loch flach und gerade gebohrt werden kann.

Darüber hinaus können Flachbohrer in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden, z. B. in der Automobil-, Elektronik- und Luftfahrtindustrie, da sie flexibel Löcher durch eine Vielzahl von Formen bohren können, sogar durch Oberflächen mit Rs und gekreuzten Löchern.

Sie haben außerdem eine hohe Steifigkeit und können durch die Bearbeitung verursachte Vibrationen unterdrücken. Da sie auch für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung eingesetzt werden können, bieten sie viele Vorteile, wie z. B. eine höhere Produktivität und eine bessere Bearbeitungsqualität.

Funktionsweise der Flachbohrer

Beim Flachbohren werden Löcher mit einem flachen Schneidwerkzeug gebohrt. Die Schneide ist völlig flach, was bedeutet, dass beim Ausknicken keine Erhebung in der Mitte des Lochs entsteht und ein tiefes Vorbohren möglich ist. Außerdem verhindert die Durchgangsbohrung ein Erweichen in Bereichen, in denen der Stahl dünner ist, und die Gratbildung am Ende des Lochs ist weniger wahrscheinlich, so dass Stahlplatten in kürzerer Zeit effizient gebohrt werden können.

Der Nachteil ist jedoch, dass die Belastung auf die gesamte Klinge des Flachbohrers wirkt, was bedeutet, dass die Kraft zur Erzeugung von Spänen schwächer ist als bei einem normalen Bohrer, und dass keine tiefen Löcher gebohrt werden können. Ein weiterer einschränkender Faktor beim Tieflochbohren ist, dass die sanfte Torsionswinkelform zu einer schwächeren Spanauswurfskraft führt.

Arten von Flachbohrern

Es gibt zwei Haupttypen von Flachbohrern: Nutenbohrer und Spiralbohrer. Die Wahl des richtigen Typs für den jeweiligen Einsatzzweck führt zu einer hochpräzisen Bearbeitung und einer höheren Produktivität.

1. Nutenbohrer

Nutenbohrer sind Flachbohrer mit einer völlig flachen Spitze. Sie werden hauptsächlich für die Vorbearbeitung verwendet, um eine ebene Oberfläche zu erzeugen, z. B. für die Vorbearbeitung von Knickbohrungen oder Tieflochbohrungen. Sie eignen sich auch für die Bearbeitung in der Massenproduktion, da sie Stahlplatten schnell und effizient bohren können. Beim Bohren von tiefen Löchern können jedoch keine Späne erzeugt werden, so dass es bei der Bearbeitung mit Nutenbohrern allein zu Einschränkungen kommen kann.

2. Spiralbohrer

Spiralbohrer haben eine spiralförmige statt einer flachen Spitze. Der Winkel der Spirale ermöglicht einen effizienten Späneauswurf und eignet sich daher zum Bohren tiefer Löcher. Außerdem haben sie eine höhere Schnittkraft und eine schnellere Bearbeitungsgeschwindigkeit als Nutenbohrer, so dass sie für alle Arten von Bearbeitungen in gleicher Weise wie allgemeine Bohrer verwendet werden können. Es kann jedoch ein für Flachbohrer typisches Problem auftreten, nämlich die Belastung des gesamten Schneidwerkzeugs.

Was ist eine Filterpressen?

Eine Filterpresse ist ein Gerät zum Filtern und Trennen von Fest-Flüssig-Suspensionen, indem sie durch einen Filter gepresst wird.

Sie wird hauptsächlich in der Wasseraufbereitung eingesetzt. Sie zeichnet sich durch ihren einfachen Aufbau und eine relativ leichte Erhöhung des Verarbeitungsvolumens aus. Da sie in Produktionslinien integriert werden können, werden sie häufig als Filtrations- und Entwässerungsanlagen eingesetzt.

Das entstehende entwässerte Produkt (Kuchen) hat einen sehr niedrigen Feuchtigkeitsgehalt und sehr gute Fest-Flüssig-Trennungseigenschaften. Es gibt auch automatisierte Filterpressen, die von der Flüssigkeitsbefüllung bis zur Filtration vollständig automatisiert werden können.

Anwendungen von Filterpressen

Aufgrund ihrer hohen Fest-Flüssig-Trennleistung werden Filterpressen in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Die Lebensmittelverarbeitung und der Bergbau sind Beispiele für andere als die unten aufgeführten Anwendungen.

1. Der Umweltbereich

Typische Anwendungen finden sich im Umweltsektor, wo sie zur Abwasserreinigung und Luftreinhaltung eingesetzt werden. In Kläranlagen werden Filterpressen eingesetzt, um Feststoffe zu entfernen und gereinigtes Wasser zu erzeugen. Das gereinigte Wasser wird z. B. in das Meer eingeleitet, nachdem sichergestellt wurde, dass es den Einleitungsnormen entspricht.

2. Die chemische Industrie

In der chemischen Industrie werden sie zum Reinigen, Trennen und Konzentrieren synthetischer Verbindungen eingesetzt. In der organischen Synthese werden Filterpressen manchmal eingesetzt, um Reaktionsprodukte von Reaktionsnebenprodukten zu trennen.

Sie können auch in Raffinationsprozessen eingesetzt werden, um Verunreinigungen zu entfernen und die Produktqualität zu verbessern.

3. Petrochemische Industrie

In der petrochemischen Industrie werden Filterpressen bei der Herstellung von Erdölprodukten und Chemikalien eingesetzt. Insbesondere werden sie eingesetzt, um Verunreinigungen aus Öl zu entfernen, z. B. bei der Erdölraffination.

Prinzip von Filterpressen

Eine Filterpresse besteht aus mehreren hintereinander angeordneten Filterkammern, die durch zwei Stahl- oder Kunststoffplatten mit angebrachten Filtertüchern getrennt sind. Zwischen den Filtertüchern ist ein Raum vorgesehen, in den mit Hilfe einer Pumpe eine Suspensionsflüssigkeit eingefüllt wird. Nachdem die Schlammflüssigkeit in die Filterkammern gegossen wurde und die Filtration fortgeschritten ist, wird weiterer Druck ausgeübt, um das Material zu entwässern.

Die häufigste Methode der Druckbeaufschlagung ist der hydraulische Druck. Nach dem Ablassen des hydraulischen Drucks wird die Filterkammer geöffnet und der Kuchen fällt ab. Bei manuellen Filterpressen wird der hydraulische Druck mit Hilfe einer manuellen Hydraulikpumpe aufgebracht.

Die Eigenschaften der Filterplatten und des Filtertuchs, die die Hauptbestandteile einer Filterpresse sind, lauten wie folgt

1. Filterplatten

Die Platten werden aus Polypropylen oder einem ähnlichen Material hergestellt. Ihre Aufgabe ist es, das Filtertuch zu fixieren und zusammenzudrücken. Sie bestehen aus einem harten Material, das hohem Druck standhalten kann und eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit aufweist.

Je nach Modell der Filterpresse kann Luft zwischen die Filterplatten geleitet werden, um den Druck und die Filtrationsgeschwindigkeit zu erhöhen.

2. Filtertuch

Tuchartige Filter aus Polypropylen, Nylon oder Polyester. Es sind verschiedene Filterporendurchmesser erhältlich, so dass sie je nach Feststoffgehalt und Partikelgröße des Schlamms eingesetzt werden können. Die meisten Filterpressen sind heute in der Lage, Feststoffe automatisch auszutragen, indem das Filtertuch wie ein Förderband bewegt wird.

Auswahl einer Filterpresse

Bei der Auswahl einer Filterpresse sind die Eigenschaften der Suspensionsflüssigkeit, die Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Feuchtigkeitsgehalt zu berücksichtigen.

1. Eigenschaften der Suspensionsflüssigkeit

Das Material der Filterplatte und des Filtertuchs richtet sich nach den Eigenschaften des Schlamms. Wenn die Gülleflüssigkeit korrosiv ist, wählen Sie rostfreien Stahl usw. Wenn die Gülleflüssigkeit eine hohe Viskosität hat, wählen Sie eine Kompressionspumpe mit hoher Förderhöhe usw.

2. Durchsatz

Der Durchsatz ist ein weiterer wichtiger Faktor. Er ist einer der Schlüsselindikatoren bei der Bestimmung der geeigneten Größe der Filterpresse und beeinflusst das Design und die Konstruktion der Filterpresse. Je höher der Durchsatz, desto größer muss die Presse sein.

3. Feuchtigkeitsgehalt

Auf der Grundlage der obigen Angaben ist der erforderliche Feuchtigkeitsgehalt zu prüfen. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Kuchens reduziert werden soll, muss ausreichend Zeit für die Entfernung des überschüssigen Wassers vorgesehen werden.

Dies führt jedoch zu einer Verringerung des Durchsatzes, so dass die Kapazität der Anlage entsprechend dem erforderlichen Durchsatz und dem gewünschten Feuchtigkeitsgehalt zu berücksichtigen ist.

Weitere Informationen über Filterpressen

Vermeidung von Leckagen bei Filterpressen

Filterpressen können an den Rändern des Filters undicht werden. Leckagen können durch Lücken, übermäßigen Druck oder Verstopfung des Filtertuchs verursacht werden.

Wenn ein Spalt zwischen dem Filtertuch und dem Rahmen entsteht, kann es zu Leckagen kommen. In vielen Fällen lässt sich die Leckage durch Abdichten der Lücke mit einem Dichtungsmittel verhindern. Unverarbeiteter Schlamm kann ebenfalls austreten, wenn der Druck im Verhältnis zur Filtrationsgeschwindigkeit des Filtertuchs hoch ist.

Der Druck muss reduziert oder die Porengröße des Filtertuchs optimiert werden. Leckagen werden auch durch Feststoffe verursacht, die das Filtertuch verstopfen und die Filtration beeinträchtigen. Dies kann durch eine Reinigung des Filtertuchs behoben werden. Ein hoher Feststoffgehalt in der Aufschlämmung kann ebenfalls zu Leckagen führen, so dass der Feststoffgehalt im vorgeschalteten Prozess reduziert werden muss.

Was ist ein Faserlaser?

Faserlaser sind eine fortschrittliche Technologie, die eine optische Faser als Lasermedium verwendet.

Als Lasermedium wird eine mit seltenen Erden dotierte optische Faser verwendet, die bei einer Grundwellenlänge von 1030-1070 nm schwingen kann. Faserlaser gibt es in zwei Oszillationsarten: kontinuierliche Welle (CW, Continuous Waves) und gepulste Welle. Die kontinuierliche Oszillation hat eine hohe Leistung und wird daher vor allem bei Schweiß- und Schneidprozessen eingesetzt, während die gepulste Oszillation eine niedrige Leistung hat und daher für Markierungen und Mikrofertigung geeignet ist.

Faserlaser zeichnen sich durch höhere Effizienz, Kompaktheit und einfachere Wartung als herkömmliche Festkörper- und Gaslaser aus. Sie haben außerdem den Vorteil, dass die Energie durch eine optische Faser übertragen wird, was zu einem geringen Lichtverlust und einer hohen Ausgangsleistung führt.

Anwendungen von Faserlasern

Die wichtigsten Anwendungen für Faserlaser sind Schweißen, Schneiden, Markieren und Fixieren. Stark reflektierende und schwer zu bearbeitende Materialien wie Aluminium, Kupfer und Messing können mit Faserlasern effizient bearbeitet werden.

Faserlaser haben eine hohe Strahlqualität und lassen sich mit Hilfe von Linsen gut fokussieren, so dass kleine Punktdurchmesser erreicht werden können. Gepulste oszillierende Faserlaser eignen sich auch zum Markieren und können für eine Vielzahl von Materialien wie Metalle, Kunststoffe und Harze verwendet werden.

Einer der Hauptvorteile von Faserlasern besteht darin, dass sie für eine Vielzahl von Markierungsverfahren eingesetzt werden können, z. B. für das Bedrucken von Teilen und das Drucken von Barcodes. Im Einzelnen stehen verschiedene Markierungsverfahren zur Verfügung, darunter Tiefbohren, Schwarzmarkierung, Weißmarkierung und Ablösen von Oberflächenschichten.

Funktionsweise von Faserlasern

Laser bestehen aus einem Resonator, einem Lasermedium, einer Anregungsquelle und einem Resonanzspiegel, die sich grob nach dem Lasermedium einteilen lassen. Es gibt zwei Arten von Lasern: Gaslaser, die ein Gas als Medium verwenden, und Festkörperlaser, die Kristalle verwenden.

Faserlaser verwenden eine optische Faser als Lasermedium. Der Kern ist eine doppelwandige Faser, die mit Seltenen Erden dotiert ist. Der innere Teil der Faser wird als erster Mantel und der äußere Teil als zweiter Mantel bezeichnet, und das durch den LD angeregte Licht wird an der Grenze zwischen diesen beiden reflektiert.

Da das Anregungslicht wiederholt reflektiert wird, wird es vom Kern absorbiert, wo es zu einer induzierten Emission kommt. An beiden Enden der Faser befinden sich Resonanzspiegel, und es wird ein ausreichend verstärktes Licht emittiert. Der Aufbau des Oszillators eines Faserlasers unterscheidet sich je nach Oszillationsmethode.

1. Dauerstrichlaser (CW)

Bei Faserlasern mit kontinuierlicher Wellenlänge gelangt das Licht aus dem Pump-LD über einen Pump-Combiner in den Resonator. Charakteristisch ist hier, dass anstelle von Resonanzspiegeln Faser-Bragg-Gitter (Fiber Bragg Grating) verwendet werden.

Das verstärkte Licht wird durch die Ausgangsfaser übertragen. Da sich im Resonator keine Spiegel befinden, entfällt die Notwendigkeit einer optischen Justierung, und Wartungszeit und -kosten können reduziert werden.

2. Gepulste Oszillation

Eine Struktur von Faserlasern mit gepulster Oszillation ist der MOPA-Typ (Master Oscillator Power Amplifier). Bei diesem Typ wird das Keimlicht (seed light) LD von einem Pulsgenerator gepulst und das Licht in zwei Stufen durch einen Glasfaserverstärker verstärkt.

Der MOPA-Typ hat die Besonderheit, dass die Pulsbreite und die Wiederholfrequenz eingestellt werden können, da sie vom Pulsgenerator gesteuert werden.

Weitere Informationen zu Faserlaser

1. Unterschiede zwischen Faserlasern und CO2-Lasern

Faserlaser benötigen nicht die gleichen elektrischen Kosten für Entladungsvorbereitung und Kühlung wie CO2-Laser. Nach gängigen Schätzungen verbrauchen z.B. CO2-Laser selbst im Standby-Betrieb mehr als 20 KW Strom. Faserlaser können auf einen Stromverbrauch von weniger als 5 KW und damit um etwa 25 % reduziert werden.

Das für CO2-Laser erforderliche Lasergas wird für Faserlaser nicht benötigt. Darüber hinaus ist das optische System eines CO2-Lasers komplex und die Wartungskosten sind über viele Jahre hinweg hoch. Das Prinzip des Faserlasers, bei dem das Licht auf eine Faser fokussiert wird, ermöglicht aufgrund seiner hohen Umwandlungseffizienz kürzere Laserbearbeitungszeiten.

Im Vergleich zu CO2-Lasern können sie etwa fünfmal schneller schneiden. Auf der anderen Seite sind Faserlaser-Bearbeitungsmaschinen immer noch teuer und erfordern eine etwa doppelt so hohe Anfangsinvestition. Außerdem ist es beim Schneiden dicker Metalle schwierig, eine saubere Schnittfläche zu erzielen, weil die Lichtsammlung zu gut ist.

2. Schweißen mit Faserlasern

In den letzten Jahren haben Faserlaser beim Schweißen von Metallen mehr Aufmerksamkeit erregt als die herkömmlich verwendeten CO2-Laser. Der Grund dafür ist die höhere Lichtausbeute des Lasers im Vergleich zu CO2-Lasern, was zu geringeren Betriebskosten führen soll. Ein weiterer Grund ist, dass das Licht in einer Faser gebündelt und fokussiert werden kann und die Emissionsleistung erhöht werden kann, so dass ungleiche Metalle, dicke Metalle usw. in relativ kurzer Zeit geschweißt werden können.

Faserlaser hatten lange Zeit mit Spritzerproblemen zu kämpfen, d. h. mit Metallabfällen, die beim Schweißen verstreut werden, aber dank der jüngsten Verbesserungen in der Laserbearbeitungstechnologie, die zur Entwicklung von Technologien für die Einstrahlung von Lasern mit relativ geringer Leistung in der Nähe des fokussierten Strahls geführt haben, wird dieses Problem jetzt angegangen.