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congélateur en spirale

Qu’est-ce qu’un congélateur en spirale ?

Un congélateur en spirale est un dispositif permettant de congeler des objets sur un convoyeur disposé en forme de spirale.

Par rapport à un convoyeur linéaire, cela permet d’économiser de l’espace et d’augmenter la longueur totale du convoyeur. Il est ainsi possible de congeler de grandes quantités de produits, ce qui permet de réaliser des économies. Elle réduit également le nombre de processus manuels et offre l’avantage d’un contrôle de la qualité en évitant que des corps étrangers ne soient mélangés.

Utilisations des congélateurs en spirale

Les congélateurs en spirale sont principalement utilisés dans l’industrie alimentaire. Leur principale application est la congélation des aliments et le refroidissement temporaire des produits réfrigérés.

Ils sont utilisés conjointement avec les réfrigérateurs pour congeler rapidement les aliments. La congélation des aliments permet d’en préserver la qualité et le goût pendant une période plus longue. Cet équipement est essentiel pour la production de nombreux produits alimentaires, tels que les aliments et les fruits surgelés.

Il est également utilisé pour le refroidissement temporaire de produits réfrigérés. Le refroidissement des aliments avant de les placer dans la chambre froide (chambre d’entreposage frigorifique) permet de préserver la qualité des aliments.

Le refroidissement des produits cosmétiques et des boissons en bouteille est également utilisé. Les produits de soin en gel et les ombres à paupières peuvent être conservés dans un environnement à basse température afin d’éviter toute détérioration ou altération. Le congélateur peut également être utilisé pour refroidir les produits de boulangerie et le pain.

Principe du congélateur en spirale

Le congélateur en spirale place les objets sur un convoyeur et les dépose dans une chambre de refroidissement. À l’intérieur de la chambre de refroidissement, un tube de circulation de réfrigérant intégré abaisse la température de la chambre de refroidissement. Le convoyeur fait tourner l’objet lors de son passage dans la chambre de refroidissement, où l’objet est rapidement refroidi.

Il existe différents types de bandes utilisées sur les convoyeurs. Le type de bande utilisé dépend du type d’objet.

1. Bandes en plastique

Les bandes en plastique sont fabriquées en plastique et ont une structure modulaire, comme des briques. Elles sont faciles à enlever et à nettoyer, et sont plus légères et plus faciles à transporter que les bandes en métal. Elles sont utilisées dans la production de légumes surgelés tels que les épinards.

2. Bandes à mailles

Bande à mailles métalliques, souvent en acier inoxydable, adaptée à une large gamme de températures, de moins de 0°C à plus de 200°C. Elles sont utilisées pour la congélation de produits alimentaires fabriqués à très haute température, comme la pâte de poisson.

Les mailles fines peuvent également être utilisées pour les petits objets tels que les grains de riz. Comme ils peuvent être manipulés à des températures élevées, ils peuvent être stérilisés à la vapeur et désinfectés, ce qui permet de maintenir l’hygiène du convoyeur. Les congélateurs en spirale utilisent des bandes à mailles.

Types de congélateurs en spirale

Il existe plusieurs types de congélateurs en spirale, en fonction du réfrigérant utilisé.

1. Type de réfrigérant liquide

Ce type de congélateurs en spirale refroidit l’objet en faisant circuler un réfrigérant liquide. La vitesse de refroidissement est rapide et l’objet peut être refroidi rapidement. Le réfrigérant liquide est vaporisé ou liquéfié par l’énergie électrique, ce qui signifie que le réfrigérant peut être réutilisé.

Toutefois, les réfrigérants liquides peuvent contenir des substances nocives pour l’environnement, telles que les chlorofluorocarbones (CFC), ce qui pose entre autres des problèmes environnementaux. Ces dernières années, les réfrigérants respectueux de l’environnement sont de plus en plus utilisés.

2. Type à azote liquide

Ce type de congélateurs en spirale utilise de l’azote liquide pour refroidir rapidement les aliments. La température de l’azote liquide est extrêmement basse et son point d’ébullition se situe à -196°C, ce qui lui confère un effet de refroidissement extrêmement élevé. L’azote liquide s’évapore rapidement en azote, de sorte qu’il n’a pas d’impact négatif sur l’environnement.

Le processus de refroidissement dans les congélateurs en spirale à l’azote liquide s’effectue en pulvérisant de l’azote liquide sur les aliments par le biais d’un spray ou d’une buse. L’azote liquide adhère à la surface de l’aliment et s’évapore rapidement, abaissant ainsi la température de l’aliment. Ce processus peut être répété pour envoyer rapidement de l’air froid à l’intérieur de l’aliment.

Les congélateurs en spirale à l’azote liquide présentent toutefois plusieurs inconvénients. Tout d’abord, la manipulation de l’azote liquide nécessite des connaissances spécialisées, et l’installation et le fonctionnement requièrent un niveau de compétence élevé. De plus, comme ils nécessitent de grandes quantités d’azote liquide coûteux pour fonctionner, les coûts d’exploitation tendent à être élevés.

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conduit en spirale

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convoyeur en spirale

Qu’est-ce qu’un convoyeur en spirale ?

Un convoyeur en spirale est un convoyeur (dispositif de transport) de forme circulaire et incurvée.

Par rapport aux convoyeurs à bande normaux, ils permettent une utilisation plus efficace de l’espace et un gain de place. Comme ils peuvent transporter vers le haut ou vers le bas, ils peuvent transporter de grandes quantités de marchandises dans un espace limité, même lorsque l’espace est restreint. Ils ont de nombreuses applications car ils peuvent transporter différents types de charges, des petits paquets aux produits de grande taille.

Utilisations des convoyeurs en spirale

Les convoyeurs en spirale sont utilisés dans les secteurs de la logistique et de l’agroalimentaire.

1. Logistique

Dans le domaine de la logistique, les convoyeurs en spirale sont utilisés dans les entrepôts automatisés. Ils sont très peu encombrants et peuvent transporter une grande variété de marchandises à grande vitesse. Les entrepôts automatisés équipés de convoyeurs en spirale peuvent prélever automatiquement des marchandises à la réception d’une commande et les préparer pour l’expédition.

Ils peuvent également être utilisés dans les centres de distribution. Ils peuvent recevoir et trier de grandes quantités de marchandises. Ils utilisent efficacement l’espace et sont donc idéaux pour les zones urbaines et les endroits où le prix du terrain est élevé.

2. Lignes de transformation des aliments

Les lignes de transformation des aliments peuvent transporter une grande variété de produits alimentaires. Les aliments emballés sous vide et l’eau potable dans des bouteilles en plastique en sont des exemples. Elles peuvent être conçues pour s’adapter au type et à la forme des produits alimentaires.

Principe des convoyeurs en spirale

Les convoyeurs en spirale sont principalement fabriqués en résine ou en acier inoxydable.

Ils sont constitués de lamelles rectangulaires en résine ou en acier inoxydable qui sont reliées entre elles dans une structure en forme de soufflet. Elles sont plus dures au toucher que les bandes fabriquées dans des matériaux plus souples, comme celles utilisées dans les convoyeurs à bande en caoutchouc.
   
Le convoyeur est équipé d’un ensemble de rails de guidage à gauche et à droite aux deux extrémités pour éviter que les produits ne tombent. Des chaînes sont disposées verticalement à intervalles égaux entre les rails de guidage gauche et droit, et la bande est montée sur les chaînes pour maintenir la forme du convoyeur. Un moteur d’entraînement transmet la rotation à la chaîne, qui entraîne la bande de la même manière que dans un convoyeur normal.

Les chaînes utilisées dans les convoyeurs en spirale sont appelées chaînes courbes et ont la propriété de se plier de manière significative dans la direction latérale. C’est pourquoi le convoyeur peut conserver sa forme de spirale. La chaîne courbe est surmontée d’une structure à lattes sur laquelle le produit est transporté.

Pour les produits ayant des fonctions de stérilisation thermique et de refroidissement, le convoyeur est entouré de panneaux isolants. De la vapeur ou de l’air froid peut être appliqué à la chambre recouverte de panneaux pour chauffer ou refroidir les produits sur la bande.

Types de convoyeurs en spirale

Il existe différents types de convoyeurs en spirale, tels que le type à broche à tambour et le type sans tambour, qui peuvent être utilisés en fonction de l’agencement. Des produits dotés de fonctions supplémentaires, telles que la stérilisation par le chauffage et le refroidissement, sont également disponibles.

1. Tambour à broche

Les convoyeurs en spirale sont équipés d’un arbre rotatif appelé tambour au niveau de l’axe central. Il a une capacité de transport élevée et peut transporter efficacement de grandes charges. Ils sont également relativement faciles à entretenir et génèrent peu de vibrations et de bruit pendant le fonctionnement.

2. Type sans tambour

Le type sans tambour ne nécessite pas de tambour sur l’arbre central et les pignons reliés à l’arbre contrôlent le fonctionnement du convoyeur. Il est plus compact que le convoyeur à tambour et peut être utilisé dans des zones où l’espace est restreint. La vitesse du convoyeur en spirale peut être facilement ajustée en contrôlant la vitesse des pignons.

Les convoyeurs en spirale dotés d’une fonction de refroidissement sont appelés congélateurs en spirale, tandis que ceux dotés d’une fonction de stérilisation par la chaleur sont appelés versions à vapeur, etc. Cette fonction est indispensable dans l’industrie alimentaire et permet de prendre des mesures de prévention des intoxications alimentaires. De plus, les produits dotés d’une fonction de nettoyage automatique CIP sont largement utilisés dans les usines alimentaires où la prolifération des bactéries responsables d’intoxications alimentaires doit être contrôlée, car les parties internes peuvent être facilement nettoyées.

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stroboscope

Qu’est-ce qu’un stroboscope ?

Un stroboscope est un instrument d’observation et de mesure qui émet une lumière clignotante à grande vitesse.

L’allumage et l’extinction instantanés de la lumière permettent d’analyser la trajectoire et l’élan de l’objet irradié. On peut les diviser en deux grandes catégories : ceux qui fonctionnent en réglant le nombre d’éclairs par unité de temps et ceux qui sont activés par un signal externe.

Les premiers sont principalement utilisés pour mesurer le mouvement et les seconds pour mesurer le temps. Une large gamme de produits est disponible auprès de diverses entreprises, depuis les stroboscopes portables pour un usage personnel jusqu’aux stroboscopes de taille relativement importante pour un usage industriel.

Utilisations des stroboscopes

Les stroboscopes sont principalement utilisés pour l’étalonnage de produits tels que les magnétophones et les tourne-disques, dont les performances sont directement liées au nombre de tours, et pour le réglage du temps d’allumage des moteurs.

1. Travaux d’étalonnage

Lors des travaux d’étalonnage, si un disque tournant à la vitesse spécifiée de 100 tours par minute est marqué et que le stroboscope est réglé pour clignoter 100 fois par minute, le disque et la zone marquée sembleront immobiles.

Par conséquent, si la vitesse de rotation est inférieure à la vitesse spécifiée, l’objet stroboscopé semblera tourner à l’envers à 1 RPM et on pourra déterminer la nécessité d’un étalonnage.

2. Réglage de l’avance à l’allumage

Lorsqu’il est utilisé pour le réglage du calage de l’allumage du moteur, le stroboscope s’allume au moment où le premier cylindre est allumé par la bougie d’allumage en interrompant le fil de signal vers le circuit d’allumage du premier cylindre.

Cela permet de déterminer le moment de l’allumage en lisant le point où l’échelle sur la poulie de vilebrequin coïncide avec le repère sur le bloc-cylindres.

Dans les deux cas, la nécessité ou non d’un réglage et le résultat du réglage sont affichés visuellement en temps réel, ce qui permet un travail efficace.

Principe du stroboscope

1. Phénomène d’image rémanente dans la rétine

Le principe de fonctionnement du stroboscope est basé sur le phénomène d’image rémanente dans la rétine, qui est un phénomène particulièrement important dans la vision humaine. Selon ce phénomène, un changement momentané d’intensité lumineuse se prolonge pendant un certain temps (environ 1/16e de seconde). Plus précisément, une source lumineuse apparaît à notre vision comme si elle avait été présente pendant un court laps de temps après la disparition de la source lumineuse.

Les stroboscopes utilisent cet effet visuel pour éclairer un objet en mouvement rapide avec une lumière clignotante pendant une fraction de seconde et capturer cette fraction de seconde comme une image fixe. Cette technique est similaire à celle du time-lapse utilisée dans l’industrie de la vidéo.

2. Source lumineuse pour les stroboscopes

Les lampes flash au xénon et les lampes LED sont les sources lumineuses les plus courantes pour les stroboscopes. Les lampes flash au xénon fournissent une lumière blanche de haute intensité. Quant aux lampes LED, elles consomment moins d’énergie, ont une durée de vie plus longue et peuvent changer de couleur de lumière.

Toutefois, comme ces sources lumineuses sont conçues pour éclairer des objets à une intensité lumineuse élevée, il convient d’éviter l’observation directe à l’œil nu. En effet, une stimulation excessive de la rétine peut affecter la vision.

Choisir un stroboscope

Le choix du stroboscope dépend en grande partie de son utilisation et des fonctions requises. Par conséquent, les points suivants doivent être pris en considération lors du choix d’un stroboscope.

1. Luminosité

La luminosité d’un stroboscope dépend de l’environnement observé et de l’objet lui-même. Les modèles à forte luminosité conviennent aux endroits lumineux et aux objets de grande taille.

2. Fréquence lumineuse

Un stroboscope avec une fréquence d’émission lumineuse plus élevée est nécessaire pour l’observation d’objets se déplaçant rapidement ou pour l’observation détaillée de mouvements infimes.

3. Type de source lumineuse

Les lampes flash au xénon et les lampes LED sont principalement utilisées comme sources lumineuses pour les stroboscopes. Les lampes flash au xénon fournissent une lumière puissante, mais présentent les inconvénients d’une consommation d’énergie élevée et d’une courte durée de vie. Les lampes LED, en revanche, consomment moins d’énergie, ont une durée de vie plus longue et peuvent changer de couleur de lumière.

4. Portabilité et durabilité

En fonction de l’environnement d’utilisation, la portabilité et la durabilité sont également des critères de sélection importants. Si le stroboscope doit être utilisé dans des environnements difficiles, comme à l’extérieur ou dans des usines, choisissez un modèle de conception robuste et résistant à la poussière et à l’eau.

Autres informations sur les stroboscopes

1. Avantages des stroboscopes

Les stroboscopes présentent l’avantage d’être très polyvalents, contrairement à d’autres dispositifs de mesure de la quantité de mouvement, tels que les capteurs de rotation, les accéléromètres et les capteurs de position. Ils sont utilisables dans tous les domaines, tels que l’observation de l’évolution des réactions chimiques et le diagnostic du cancer du pharynx.

2. Inconvénients des stroboscopes

Cependant, comme le stroboscope est un instrument qui utilise la lumière et les différences lumière/obscurité, il présente certaines limites : il doit être éclairé à une distance et dans une direction appropriées, il ne convient pas à une utilisation dans des endroits très éclairés et si la différence lumière/obscurité est trop importante, il peut en résulter des voiles blancs. Pour y remédier, certains modèles sont équipés d’une fonction d’exposition automatique. Toutefois, dans de nombreux cas, il est difficile de prendre des mesures, en particulier dans des endroits très éclairés.

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filtre à tamis

Qu’est-ce qu’un filtre à tamis ?

Un filtres à tamis est un composant qui élimine les particules fines des liquides et des gaz. Le filtre de ligne est un composant similaire, mais son application est différente. Les filtres à tamis sont insérés en amont des équipements pour protéger ces derniers, tandis que les filtres de ligne sont installés pour filtrer et normaliser le fluide.

Utilisations des filtres à tamis

Les filtres à tamis sont utilisés dans les produits de consommation, par exemple dans les véhicules automobiles. Ils sont destinés à la protection du moteur et sont installés en amont du moteur dans les conduites d’huile. Ils sont également utilisés dans les canalisations d’égout.

Dans les applications industrielles, ils servent dans les usines et les unités hydrauliques. Ils sont installés en amont d’équipements tels que les réducteurs de pression et les pompes, principalement pour éviter le piégeage de corps étrangers.

Il existe également deux types de filtres : les produits dont le tamis interne est régulièrement nettoyé et les filtres temporaires. Les filtres temporaires sont des filtres à tamis jetables. Ils sont essentiellement retirés après l’installation de la tuyauterie et par la suite. Les filtres temporaires sont disponibles sous forme de cône ou de bouchon.

Principe des filtres à tamis

Un filtre à tamis se compose d’un corps, d’un joint torique et d’un tamis. Le tamis est contenu dans le corps et est relié à la tuyauterie par un joint torique pour éviter les fuites. La partie la plus importante est le tamis, qui est constitué de métal perforé ou de mailles en forme de filet.

La taille du corps étranger à éliminer est déterminée par le choix de la grosseur de la maille. Si le corps étranger est gros, le tamis doit être plus grossier, mais s’il est petit, le tamis doit être plus fin. Il existe également des filtres en Y et en U. En principe, le type Y est utilisé pour les petits débits et le type U pour les débits plus importants.

Il convient de prêter attention à la perte de pression du filtre. L’installation d’une crépine entraîne une perte de pression, de sorte que l’installation d’une crépine à grain fin à l’entrée de la pompe peut entraîner une cavitation.

Autres informations sur les filtres à tamis

1. Nettoyage de la crépine

Au fur et à mesure que la crépine filtre les débris du fluide, des débris s’accumulent à l’intérieur. Si elle n’est pas nettoyée régulièrement, la crépine se colmate, ce qui entraîne divers problèmes. La méthode de nettoyage la plus courante consiste à retirer le filtre interne et à le rincer à l’eau.

L’opération de nettoyage s’effectue en coupant les bords au niveau des vannes d’entrée et de sortie de la Filtres à Tamis. S’il n’est pas possible de fermer facilement la conduite, une conduite de dérivation est prévue au préalable pour le nettoyage de la crépine. La surveillance de la pression de refoulement de la pompe dans la conduite permet de détecter les obstructions de la crépine. Il est également important d’inspecter la crépine avant de la mettre en service, car des corps étrangers présents dans la conduite peuvent pénétrer dans la crépine après un arrêt prolongé.

2. Filtres à tamis

Dans les filtres à tamis, la rugosité du filtre est généralement exprimée en termes de mailles, qui est le nombre de mailles dans un pouce. S’il y a 10 mailles dans un pouce, il y a 10 mailles. En pratique, il y a 10 mailles dans chaque carré de 1 pouce x 1 pouce, soit 100 mailles dans un carré de 1 pouce.

Il existe également des filtres à tamis à double construction. Dans un filtre à double construction, un filtre grossier est monté à l’extérieur et un filtre fin à l’intérieur. La grosseur et la construction du filtre sont choisies en fonction des discussions avec le fabricant et de l’expérience passée.

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machine d’emballage étirable

Qu’est-ce qu’une machine d’emballage étirable ?

Les machines d’emballage étirable sont des équipements spécialisés dans l’immobilisation et la protection des produits et des charges sur les palettes.

Elles utilisent principalement du film étirable pour envelopper les produits de manière circulaire tout en faisant tourner l’ensemble de la palette. Cela permet non seulement de rendre les produits moins sensibles à la pluie, à la saleté et aux parasites, mais aussi d’améliorer considérablement leur stabilité pendant le transport.

Il existe une grande variété de machines d’emballage étirable. Il convient de choisir celle qui convient le mieux en fonction de la taille et de la forme du produit à utiliser, de la fréquence d’utilisation et de l’environnement.

Utilisations des machines d’emballage étirable

Les machines d’emballage étirable servent avant tout à protéger les emballages et les produits. Elles peuvent notamment protéger de manière fiable les produits de l’eau de pluie extérieure, des parasites et de la saleté.

La possibilité de modifier la force d’enroulement du film étirable permet de renforcer l’emballage, ce qui améliore la sécurité du produit et empêche le chargement de tomber. De plus, il peut empêcher le déchargement et renforcer l’attrait de la marque du produit.

Un emballage efficace est nécessaire dans les usines et les entrepôts qui traitent de gros volumes de produits. Les machines d’emballage étirable peuvent donc être utilisées pour réduire la main-d’œuvre et améliorer l’efficacité du travail lors de l’emballage de palettes de produits. Pour ce faire, il est essentiel de choisir le bon modèle de machine, en tenant compte de l’environnement de travail et des caractéristiques des produits à emballer.

Principe des machines d’emballage étirable

Les machines d’emballage étirable sont une technologie qui assure un transport sûr et efficace des produits et des emballages.

Le principe de base est que le film étirable est étiré et contracté pour envelopper le produit ou l’emballage et le maintenir en place. Cette élasticité protège le produit et agit en même temps comme un matériau de rembourrage.

Le fonctionnement de la machine se caractérise par le fait que le film est enroulé autour de la palette, tandis que la palette entière de marchandises est mise en rotation. De la sorte, l’emballage est effectué de manière uniforme. De plus, la fonction de réglage de la tension du film assure un emballage optimal en fonction de la taille et de la forme du colis. Ce principe de fonctionnement cohérent garantit la protection des produits et des colis contre les dommages extérieurs.

Types de machines d’emballage étirable

Les machines d’emballage étirable sont utilisées dans de nombreuses usines et installations comme équipement d’aide à l’emballage des produits et des colis.

Ces machines allient un fonctionnement et une protection efficaces à la sécurité du transport et à la réduction du temps de travail. Il en existe deux types principaux, chacun devant être optimisé en fonction de l’environnement de travail, des besoins et des caractéristiques des produits manipulés.

1. Machines d’emballage étirable semi-automatiques

Ce type de machine nécessite l’utilisation d’un chariot élévateur ou d’un engin similaire pour placer la charge sur le plateau tournant de la machine d’emballage étirable.

L’extrémité du film placé dans la machine est fixée à la charge ou à la palette. Le film monte et descend automatiquement tout en enveloppant la charge en fonction du nombre de tours d’enveloppement et de la largeur verticale définis. Une fois l’enveloppement terminé, le film est coupé manuellement, après quoi la charge suivante est préparée.

2. Machines d’emballage étirable entièrement automatiques

Dans le cas des machines d’emballage étirable entièrement automatiques, les palettes de marchandises sont transportées automatiquement vers la machine d’emballage étirable via un convoyeur. Une fois la palette transportée jusqu’à une position prédéterminée, un bras fixe automatiquement le film sur la palette et le plateau tournant tourne pour emballer la palette.

Lorsque l’opération d’emballage est terminée, le film est automatiquement coupé et peut être transporté vers le processus suivant.

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Sinterkarbid

Was ist Sinterkarbid?

SinterkarbidSinterkarbid ist der Oberbegriff für Verbundlegierungen, die durch Hinzufügen von Eisenmetallen zu Metallen der Gruppen 4-6 des Periodensystems hergestellt werden.

Besonders verbreitet sind WC-Co-Legierungen, bei denen Kobalt mit Wolframkarbid verbunden ist. Sie sind extrem hart und können ihre Härte bei Raumtemperatur auch bei hohen Temperaturen beibehalten. Sie sind außerdem fest und widerstandsfähig gegenüber äußeren Kräften wie Biegung.

Anwendungen von Sinterkarbiden

Sinterkarbide werden in Bereichen eingesetzt, in denen eine hohe Verschleißfestigkeit erforderlich ist. Sie werden insbesondere in Schneid- und Polierwerkzeugen für die Glas-, Kunststoff- und Metallbearbeitung eingesetzt. Sie eignen sich auch für Anwendungen wie Bohrer zum Bohren von Löchern in Gestein und Beton, Düsen für Industrieprodukte, Rohre für Elektroden, Stifte für Punktdrucker und Stanzstifte.

Sinterkarbid hat nach Diamant die zweithärtesten Eigenschaften und behält seine Härte auch bei hohen Temperaturen bei. Sie sind außerdem fest und verbiegen sich nicht leicht unter Belastung. Sie werden in Bereichen eingesetzt, in denen diese Eigenschaften genutzt werden können.

Funktionsweise von Sinterkarbiden

Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei Sinterkarbiden um Verbundlegierungen, die durch Bindung (Sintern) von Metalloxiden von Metallen der Gruppen 4-6 des Periodensystems mit Metallen auf Eisenbasis hergestellt werden.

Die folgenden neun Metalle gehören zu den Gruppen 4-6 des Periodensystems:

  • W (Wolfram)
  • Cr (Chrom)
  • Mo (Molybdän)
  • Ti (Titan)
  • Zr (Zirkonium)
  • Hf (Hafnium)
  • V (Vanadium)
  • Nb (Niobium)
  • Ta (Tantal)

Die häufigsten Eisenmetalle sind:

  • Fe (Eisen)
  • Co (Kobalt)
  • Ni (Nickel)

Am typischsten sind die WC-Co-Legierungen, die durch Zugabe von Kobalt als Bindemittel zu Wolframkarbid hergestellt werden.

Verfahren zur Herstellung von Sinterkarbid

Sinterkarbide werden in einem speziellen Verfahren, der Pulvermetallurgie, hergestellt. Der Grund dafür ist, dass der Schmelzpunkt von Wolframcarbid, dem Hauptmaterial für Sinterkarbid, bei bis zu 2900 °C liegt, was die Herstellung durch Schmelzen wie Eisen erschwert.

Die Pulvermetallurgie ist ein Herstellungsverfahren, bei dem Metallpulver gepresst und anschließend gehärtet wird. Sinterkarbide werden durch Mischen von Wolframkarbid-Metallpulver und Metallpulver wie Kobalt als Bindemittel, Pressen und anschließendes Sintern bei hohen Temperaturen zwischen 1300 °C und 1500 °C hergestellt.

Durch Änderung der Metallpulvermischung können verschiedene Verbundlegierungen hergestellt werden, je nach Anwendung. Gegenwärtig gibt es neben dem WC-Co-System viele andere Typen, die entwickelt wurden, darunter das WC-TiC-Co-System, das WC-TaC-Co-System und das WC-TiC-TaC-Co-System.

Verfahren zur Bearbeitung von Sinterkarbiden

Sinterkarbid ist so hart, dass es mit normalen Methoden nicht bearbeitet werden kann. Daher werden sie entweder mit Diamanten bearbeitet, die härter sind als Sinterkarbid, oder mit gepulster Energieentladung.

1. Bearbeitung mit Diamanten

Da Diamant sehr teuer ist, wird das Diamantschleifmittel auf einer Scheibe zum Schneiden und Schleifen verwendet. Der Nachteil ist, dass der zu schneidende Diamantanteil klein ist und der Schnitt nach und nach erfolgt, was den Prozess zeitaufwändig macht. Aus diesem Grund wurden in letzter Zeit Werkzeuge entwickelt, bei denen das Schneidewerkzeug selbst mit einem Diamantfilm beschichtet ist.

2. Funkenerosive Bearbeitung

Die funkenerosive Bearbeitung umfasst die Drahtbearbeitung und das Formbohren. Bei der Drahtbearbeitung werden Drähte über und unter das Material gespannt und unter Ableitung von Strom aus den Drähten geschnitten. Das Formbohren bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem das Material in eine Flüssigkeit gelegt und die Elektrode in die Nähe der Flüssigkeit gebracht wird, während Strom entladen wird, um das Metall zu schmelzen.

Weitere Informationen zu Sinterkarbiden

Normen für Sinterkarbide

Ein Beispiel für eine Norm für Sinterkarbid ist JIS B 4053 (2013): Classification for use and nomenclature of cemented carbide tool materials for cutting. Die Notation für Sinterkarbid ist eine Kreuzung zwischen der Klassifizierung nach Schneidwerkzeugmaterial (HW-Teil) und der Klassifizierung nach Werkstückmaterial (P20-Teil), wie in HW-P20.

Dies zeigt, welche Art von Material und welches Werkstück mit dem Werkzeug bearbeitet werden kann. Sinterkarbide auf Wolframkarbidbasis werden nach der Korngröße in HW und HF eingeteilt, wobei HW eine durchschnittliche Korngröße von 1 µm oder mehr und HF eine durchschnittliche Korngröße von weniger als 1 µm aufweist.

Zwei Arten von Sinterkarbiden, HT und HC, sind ebenfalls in der einschlägigen Norm aufgeführt: HT steht für Cermet, das hauptsächlich aus Titan-, Tantal- und Niobkarbiden und -nitriden mit einem geringen Wolframkarbidgehalt besteht; HC steht für beschichtetes Sinterkarbid, das eine Sinterkarbidlegierung mit einer Oberfläche aus Karbiden, Nitriden, Oxiden und Diamanten ist. HC steht für beschichtete Sinterkarbide, Nitride, Oxide und Diamanten, die in einer oder mehreren Schichten auf der Oberfläche des Sinterkarbids beschichtet sind.

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tube en acier inoxydable

Qu’est-ce qu’un tube en acier inoxydable ?

Les tubes en acier inoxydable sont des tuyaux fabriqués en acier inoxydable.

Parmi les aciers inoxydables, les aciers inoxydables austénitiques tels que le SUS304 ne rouillent pas car leur surface est protégée par un film non conducteur en raison du chrome qu’ils contiennent. C’est pourquoi il est utilisé pour les conduites où la rouille est un problème. Une autre caractéristique des tubes en acier inoxydable est leur résistance aux hautes et basses températures.

Les tubes dont la surface intérieure est recuite brillante (recuit de non-oxydation) ou électropolie peuvent également être utilisés dans les usines de semi-conducteurs et les usines alimentaires, où des produits d’une grande pureté sont requis.

Utilisations des tubes en acier inoxydable

Les tubes en acier inoxydable sont largement utilisés dans les usines et établissements. Les applications spécifiques sont les suivantes :

  • Usines chimiques avec des réactions à haute température
  • Usines de gaz industriels transportant des liquides à très basse température
  • Usines alimentaires et pharmaceutiques où la présence de matières étrangères et de bactéries est strictement interdite
  • Usines de semi-conducteurs où des produits de haute pureté sont requis
  • Usines d’acide sulfurique et de soude caustique
  • Centrales électriques au charbon
  • Conduites de transfert d’oxygène et d’azote liquides

Les tubes en acier inoxydable sont largement utilisés dans les tuyauteries où la rouille pose problème et sont parfois utilisés pour les tuyauteries d’eau pure et de vapeur.

Principe des tubes en acier inoxydable

Parmi les tubes en acier inoxydable, ceux fabriqués en acier inoxydable austénitique ne rouillent pas en raison de la couche non conductrice de chrome. Cependant, la résistance à la corrosion peut diminuer en raison d’un phénomène appelé sensibilisation causé par la chaleur lors du soudage.

En particulier, le chrome se transforme en carbure de chrome à proximité de la zone de soudage et il se peut qu’il n’y ait pas assez de chrome pour former un film non-conducteur. Pour éviter ce phénomène, il est nécessaire de contrôler la chaleur pendant le soudage.

En général, les tubes en acier inoxydable qui sont recuits brillamment (recuits sans oxydation) ou électropolis à l’intérieur ont un aspect propre et sont exempts de zones résiduelles susceptibles de provoquer une contamination. C’est pourquoi les tubes en acier inoxydable sont largement utilisés dans l’industrie alimentaire et les usines de semi-conducteurs. Si les tubes en acier inoxydable sont mal soudés, il peut se produire une accumulation de liquide et des irrégularités dans la zone de soudage. Par conséquent, une installation précise est nécessaire pour démontrer pleinement les capacités des tubes en acier inoxydable.

Autres informations sur les tubes en acier inoxydable

1. Différence entre les tubes en acier inoxydable pour tuyauterie et les tubes en acier inoxydable pour tuyauterie générale

Les tubes en acier inoxydable pour tuyauterie sont des tubes en acier inoxydable utilisés pour leur résistance à la corrosion et leurs applications à basse température. Leur diamètre extérieur est souvent compris entre 10,5 mm et 660,4 mm.

D’autre part, les tubes en acier inoxydable pour la tuyauterie générale sont des tubes en acier inoxydable utilisés pour l’approvisionnement en eau et en eau chaude. Ils ont des parois plus fines que les tubes en acier inoxydable classiques et sont classés en quatre types : SUS304, SUS315J1, SUS315J2 et SUS316. Les diamètres extérieurs vont de 9,52 mm à 318,5 mm.

2. Alimentation en eau et tubes en acier inoxydable

Tout comme les tubes en acier inoxydable pour la tuyauterie générale, les tubes en acier inoxydable pour l’adduction d’eau sont une norme. Les tubes en acier inoxydable pour l’adduction d’eau sont utilisés pour les adductions d’eau dont la pression maximale de service est inférieure ou égale à 1,0 MPa.

L’épaisseur de la paroi est la même que celle des tubes en acier inoxydable pour la tuyauterie générale et se caractérise par les deux types de SUS304 et SUS316 spécifiés. Les tuyaux sont disponibles avec des diamètres extérieurs allant de 15,88 mm à 48,60 mm.

3. Raccords de tuyauterie en acier inoxydable

Les raccords en acier inoxydable sont des pièces utilisées pour relier des tubes en acier inoxydable entre eux. L’utilisation de raccords permet de modifier la direction des tubes en acier inoxydable et de changer la taille du diamètre extérieur.

Les types typiques de raccords sont les suivants :

  • Coude

    Permet de modifier le sens de la tuyauterie à 45°, 90° ou 180°.

  • Téflon

    Fusion et dérivation de tuyaux

  • Réducteurs

    Raccorder des tuyaux de diamètres extérieurs différents

  • Manchon

    Permet de raccorder des tuyaux de différents diamètres avec des filetages extérieurs et intérieurs.

  • Mamelon

    Permet de raccorder les filets intérieurs des tuyaux.

  • Manchon

    La douille relie deux filets externes de la tuyauterie.

  • Bride

    Relier une tuyauterie à une autre tuyauterie

Il existe deux principaux types de méthodes de raccordement : le soudage et le vissage. Le type de soudage comprend les raccords de tuyauterie à souder bout à bout et les raccords de tuyauterie à souder par insertion, tandis que le type de vissage comprend les raccords de tuyauterie filetés. Les raccords filetés sont également intéressants parce qu’ils ne sont pas fixés par soudage, de plus ils sont faciles à réparer et à entretenir.

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Infrarot-Spektralphotometer

Was ist ein Infrarot-Spektralphotometer?

Infrarot SpektralphotometerEin Infrarot-Spektralphotometer (IR) ist ein Analysegerät, das eine Probe mit Infrarotstrahlung bestrahlt und die transmittierte und reflektierte Strahlung erfasst.

Es wird verwendet, um Informationen über die molekulare Struktur einer Probe zu erhalten. Zu den Hauptbestandteilen des Geräts gehören eine Lichtquelle, ein Spektroskopieteil, ein Probenteil und ein Detektor. Wenn ein Molekül mit Infrarotstrahlung bestrahlt wird, kommt es aufgrund der Vibration und Rotation der Moleküle in der Probe zur Absorption. Dieses Absorptionsspektrum unterscheidet sich je nach der Struktur des Moleküls und ermöglicht es, Informationen über die Molekularstruktur zu erhalten.

Sie wird insbesondere zur Identifizierung funktioneller Gruppen in Molekülstrukturen und zur qualitativen und quantitativen Analyse von Proben eingesetzt. Die Methode ist zerstörungsfrei und einfach zu handhaben und kann für eine Vielzahl von Materialien, wie z. B. Pulverproben und dünne Filme, verwendet werden.

Einsatzmöglichkeiten von Infrarot-Spektralphotometern

Infrarot-Spektralphotometer (IR) werden in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. in der Pharmazie, Landwirtschaft, Biologie, Gasanalyse und Forensik, wo mit organischen Verbindungen gearbeitet wird. Die Technik wird zur qualitativen und quantitativen Analyse von Substanzen eingesetzt.

Eine ihrer Hauptanwendungen ist die partielle Strukturbestimmung von Verbindungen. Sie macht sich die Tatsache zunutze, dass jede funktionelle Gruppe ihre eigene spezifische Absorption hat und dass jeder Peak in einem nahezu konstanten Wellenzahlbereich (charakteristische Absorptionsbande) nachgewiesen wird.

Da IR-Spektren einzigartig für eine Substanz sind, können sie auch zur Identifizierung unbekannter Proben verwendet werden, indem das gemessene Spektrum mit dem einer Standardprobe verglichen wird. Mikroskopische Infrarot-Spektralphotometer, die IR-Licht lokal einstrahlen können, können zur Messung von Spurenproben und zur Identifizierung von Fremdstoffen in Materialien verwendet werden.

Grundsätze von Infrarot-Spektralphotometern

Die in Infrarot-Spektralphotometern verwendete Methode ist eine Analysetechnik, die als Infrarotspektroskopie (IR) bekannt ist. Wenn eine Substanz mit Infrarotstrahlung (2500-25000 nm) bestrahlt wird, kommt es zur Absorption aufgrund von Molekülschwingungen und -rotationen.

Dabei zeigen die Bindungen zwischen den Atomen im Molekül je nach Art der Bindung unterschiedliche Dehnungen und Kontraktionen, so dass sich auch das Absorptionsspektrum je nach Art der Bindung unterscheidet. Aus diesem Grund eignet sich die IR zur Bestimmung der Struktur funktioneller Gruppen. Anhand der Wellenzahl der absorbierten IR-Strahlung lässt sich die Art der funktionellen Gruppe bestimmen.

Der Detektor misst, wie stark die IR-Strahlung von der eingestrahlten IR-Strahlung durch Absorption (oder Reflexion) an der Probe reduziert wird. Das resultierende IR-Spektrum (IR-Absorptionsspektrum) zeigt auf der horizontalen Achse die Wellenzahl der eingestrahlten Infrarotstrahlung (in cm-1, lies: Kaiser) und auf der vertikalen Achse den Transmissionskoeffizienten %T.

Arten von Infrarot-Spektralphotometern

Es gibt zwei Arten von Infrarot-Spektralphotometern: das dispersive und das Fourier-Transformations-Infrarot-Spektralphotometer (FT-IR).

1. Dispersiver Typ

Beim dispersiven Typ wird ein Beugungsgitter im Spektrometer verwendet, um das Licht zu streuen, nachdem es die Probe durchlaufen hat, und jede Wellenlänge wird vom Detektor nacheinander erfasst.

2. Fourier-Transformation (FT-IR)

Bei der Fourier-Transformation wird mit Hilfe eines Interferometers eine Interferenzwelle erzeugt, die dann auf die Probe gestrahlt wird. Nachdem alle Wellenlängen gleichzeitig und nicht-dispersiv erfasst wurden, wird die Fourier-Transformation auf einem Computer durchgeführt, um die einzelnen Wellenlängenkomponenten zu berechnen.

Es ist möglich, bei allen Wellenlängen gleichzeitig zu messen, was die Messungen schnell und einfach macht. Aufgrund ihrer überlegenen Empfindlichkeit und Auflösung ist die Fourier-Transformation derzeit die wichtigste Methode der Infrarotspektroskopie.

Vier Vorteile der Fourier-Transformationsmethode (FT-IR) gegenüber der dispersiven Methode sind.

Gleichzeitige Erfassung mehrerer Wellenlängen
Bei der Fourier-Transformation wird das IR-Spektrum durch die Bewegung eines beweglichen Spiegels ermittelt. Es ist nicht notwendig, das Beugungsgitter zu bewegen, um mehrere Wellenlängen abzutasten, wie es bei dispersiven Typen der Fall ist, und ermöglicht somit schnelle Messungen.

FT-IR ist wesentlich zeitsparender, wenn eine große Anzahl von Objekten gemessen werden soll oder wenn eine große Anzahl von Integrationen erforderlich ist, um das Rauschen zu reduzieren. Darüber hinaus hat die Möglichkeit, mehrere Wellenlängen gleichzeitig zu messen, den Vorteil, dass die zeitliche Variabilität der einzelnen Wellenlängen minimiert wird. (Geringere Temperaturdrift des Messgeräts)

Verbesserter SNR
Dispersive Systeme verwenden einen Spalt, während FT-IR keinen Spalt verwendet, und die Energie, die den Detektor erreicht, ist größer, was zu einem verbesserten SNR führt.

Hohe Wellenzahlauflösung
Im Gegensatz zu dispersiven Systemen, die einen engeren Spalt benötigen, um Spektren mit hoher Wellenzahlauflösung zu messen, kann die Wellenzahlauflösung von FT-IR leicht erhöht werden, indem der Laufweg des beweglichen Spiegels verlängert wird.

Der Wellenzahlbereich der Messung kann erweitert werden
Der Wellenzahlbereich kann vom fernen Infrarot bis zum sichtbaren Bereich erweitert werden, indem Lichtquelle, Strahlteiler, Detektor und Fensterplatte ausgetauscht werden.

Weitere Informationen über das Infrarot-Spektralphotometer

Vorbereitung der Messproben

Der Großteil der Identifizierung von Verbindungen mit einem Infrarot-Spektralphotometer erfolgt durch die Transmissionsmethode. Bei der Transmissionsmethode werden die pulverförmigen Proben zwischen KBr-Platten eingeklemmt (KBr-Plattenmethode) oder pulverisiert und mit KBr-Pulver zu Tabletten vermischt (KBr-Tablettenmethode).

Die Probe wird dann mit Infrarotlicht bestrahlt und das durchgelassene IR-Licht wird analysiert. Bei hygroskopischen Proben werden pulverisierte Proben und flüssiges Paraffin zu einer Paste verknetet, die dann auf eine Fensterplatte aufgetragen wird (Nujol-Methode). Proben auf dünnen Schichten, wie z. B. Polymerverbindungen, können durch direkte Bestrahlung mit IR-Licht gemessen werden, da das IR-Licht die Probe durchdringt.

Beachten Sie, dass einige Absorber je nach Präparationsmethode nicht analysiert werden können. Bei der KBr-Tabletten-Methode ist es beispielsweise schwierig, die Absorptionsbande der OH-Gruppe aufgrund der Feuchtigkeitsabsorption von KBr zu bestimmen, und bei der Nujol-Methode können die relevanten Absorber aufgrund der Absorption von flüssigem Paraffin nicht gemessen werden.

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Infrarot-Kameras

Was ist eine Infrarot-Kamera?

Infrarot KamerasInfrarot-Kameras sind Kameras, die das Erscheinungsbild von Objekten in Abwesenheit von Licht durch die Erkennung von Infrarotstrahlung erkennen können. Aufgrund ihrer Fähigkeit, im Dunkeln zu arbeiten, werden sie in der Thermografie und in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Infrarotstrahlung ist Licht mit einer langen Wellenlänge, das in Abhängigkeit von der Temperatur ausgesendet wird, und die Temperatur des empfangenen Bereichs steigt mit der Stärke der Infrarotstrahlung. Anhand der durch dieses Infrarotlicht verursachten Temperaturveränderungen kann das Aussehen von Objekten in dem zu fotografierenden oder zu erfassenden Bereich erkannt werden.

Infrarot-Kameras werden in der Thermografie, bei der Messung der Körpertemperatur und in der Sicherheitstechnik eingesetzt

Infrarot-Kameras werden im Kamerateil der Thermografie, bei der Temperaturkontrolle, z. B. bei der Messung der Körpertemperatur in medizinischen Anwendungen, in Sicherheitsausrüstungen aufgrund ihrer Fähigkeit, im Dunkeln zu arbeiten, in Inspektionsausrüstungen für Produkte, die in lichtlosen Umgebungen hergestellt werden müssen, und als eine der Funktionen in Digitalkameras zur Verbesserung der Bildgenauigkeit eingesetzt. Bei der Auswahl einer Infrarot-Kamera sollten die Erkennungsgenauigkeit, die Anzahl der Pixel, die Größe, die Wartungsfreundlichkeit und die Beständigkeit gegenüber äußeren Einflüssen berücksichtigt werden.

Infrarot-Kameras erkennen Infrarot-Strahlung und verwenden Farbschattierungen, um die Intensität der Infrarot-Strahlung anzuzeigen

In diesem Abschnitt wird das Funktionsprinzip von Infrarot-Kameras erläutert. Infrarot-Kameras bestehen aus einem Infrarot-Kondensorobjektiv, einem Detektorelement und einem Prozessor. Als Sensorelement werden hauptsächlich Thermosäulen verwendet, wobei so viele Thermosäulen in das Sensorelement eingebettet sind, wie es Pixel gibt, aus denen Informationen gewonnen werden.

Im Betrieb sammelt eine Kondensorlinse nur das Infrarotlicht und leitet es zum Thermopile. Die auf die Thermosäule eingestrahlten Infrarotstrahlen verändern die Temperatur der Thermosäule, wenn sie die Thermosäule erreichen, proportional zur Intensität der Infrarotstrahlen. Je nach Stärke der Änderung leitet die Thermosäule einen elektrischen Strom, der von einem Verstärker oder einem ähnlichen Gerät für jede Thermosäule verstärkt und von der Verarbeitungseinheit beschrieben wird. Ist die Intensität der Infrarotstrahlung hoch, so ist der Punkt annähernd weiß; ist die Intensität der Infrarotstrahlung niedrig, so ist der Punkt annähernd schwarz, so dass die An- oder Abwesenheit eines Objekts festgestellt werden kann. Einige Produkte verfügen über einen Mechanismus zur Kühlung der Thermosäule, während andere mit fortschrittlichen Bildverarbeitungsprogrammen ausgestattet sind, die eine noch genauere Erkennung von Bildern ermöglichen.

Was ist eine Infrarot-Kamera, die Ferninfrarot-Strahlung verwendet?

Infrarotstrahlung lässt sich grob in Ferninfrarot- und Nahinfrarotstrahlung einteilen. Der Unterschied zwischen beiden liegt in der Wellenlänge. Nahinfrarot-Strahlung liegt im Bereich nahe dem Licht, das das menschliche Auge wahrnehmen kann (780 nm bis 2.500 nm), während Ferninfrarot-Strahlung im Bereich liegt, den das menschliche Auge überhaupt nicht wahrnehmen kann (4 bis 1.000 µm). Kameras, die sich diese Eigenschaften zunutze machen, werden als Infrarotkameras verkauft. Fern-Infrarot-Kameras und Nah-Infrarot-Kameras sind jedoch völlig unterschiedliche Produkte, auch wenn es sich um die gleiche “Infrarot-Kamera” handelt.

Eine Infrarot-Kamera für den Fernbereich ist genau wie eine Wärmebildkamera. Infrarotstrahlung wird von allen Objekten ausgesandt, auch von uns Menschen. Die von einem Objekt abgegebene Infrarotstrahlung ist proportional zur Temperatur des Objekts. Das bedeutet, dass die Temperatur eines Objekts gemessen werden kann, indem man die vom Objekt ausgehende Infrarotstrahlung misst, und das Messgerät ist die Infrarot-Kamera. Diese Eigenschaft, Wärme “beobachten” zu können, ist sehr nützlich. Die Anwendungen, an die wir sofort denken, sind die Temperaturmessung durch Thermografie, wie bereits erwähnt, aber auch in der Militärindustrie ist sie weit verbreitet, da sie in der Lage ist, “einen Gegner zu überwachen, ohne dass er es merkt”.

Vorteile der Einführung von Infrarot-Kameras, die Nah-Infrarot-Licht verwenden

Infrarot-Kameras sind Kameras, die Licht im Nahinfrarotbereich (780 nm bis 2.500 nm) auffangen. Wie bereits erwähnt, haben sie völlig andere Eigenschaften als Infrarot-Kameras. Bei Infrarot-Kameras handelt es sich um Produkte, die die Temperatur von Objekten messen, während Nah-Infrarot-Kameras, wie gewöhnliche Kameras, Bilder des Raums aufnehmen, die wir erkennen können. Bekannte Beispiele sind Smartphone-Kameras, die den Vorteil haben, dass sie auch bei schlechten Lichtverhältnissen kontrastreiche Bilder aufnehmen können. Normale Kameras können das gewünschte Bild nur dann aufnehmen, wenn angemessene Lichtverhältnisse gegeben sind. Infrarot-Kameras können jedoch auch bei schlechten Lichtverhältnissen kontrastreiche Bilder aufnehmen, indem sie Nah-Infrarot-Strahlen einfangen. Sie werden daher häufig als nächtliche Sicherheitskameras und Industriekameras eingesetzt.