月: 2023年7月

Was ist ein Planfräser?

Ein Planfräser ist ein Schneidwerkzeug mit einer rotierenden Klinge, das auf eine Werkzeugmaschine montiert wird.

Er wird auch als Stirnfräser oder Planfräser bezeichnet. Sie werden zum Schneiden von Werkstücken auf dem Tisch verwendet und können große Flächen auf einmal schneiden.

Im Vergleich zu anderen Schneidwerkzeugen können Planfräser große Flächen und Seiten effizienter schneiden, wodurch sie sich für die Bearbeitung einer Vielzahl von Werkstücken eignen. Bei vielen Metallbearbeitungen ist es üblich, mit dem Schneiden einer ebenen Fläche zu beginnen. Dabei spielen Planfräser eine sehr wichtige Rolle.

Anwendungen von Planfräsern

Planfräser werden hauptsächlich für die Bearbeitung von Ebenen, Seiten und gestuften Flächen mit hoher Oberflächengenauigkeit eingesetzt. Sie haben in der Regel einen großen Schneidendurchmesser und mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Schneiden (Klingen). Es gibt verschiedene Arten von Planfräsern, die sich in der Anzahl der Schneiden, dem Außendurchmesser und sogar dem Winkel, in dem die Schneiden montiert sind, unterscheiden.

Es ist daher wichtig, für die Bearbeitung von ebenen Flächen je nach dem zu bearbeitenden Bereich den geeigneten Fräser auszuwählen. Eine effizientere und präzisere Bearbeitung lässt sich erreichen, wenn mehrere Planfräser miteinander kombiniert werden. Planfräser sind daher in der metallverarbeitenden Industrie weit verbreitet und gewinnen zunehmend an Bedeutung.

Funktionsweise von Planfräsern

Das Prinzip der Planfräser ist, dass je größer der Durchmesser, desto mehr Fläche kann bearbeitet werden. Allerdings wird dadurch die Maschine stärker belastet, sodass eine leistungsfähige Werkzeugmaschine erforderlich ist.

Auch auf die Anzahl der Wendeplatten sollte geachtet werden. Je mehr Wendeschneidplatten vorhanden sind, desto geringer ist die Belastung jeder einzelnen Wendeschneidplatte und desto größer ist das Schneidvolumen pro Umdrehung. Daher haben Fräser mit einem größeren Durchmesser und einer größeren Anzahl von Schneidplatten eine höhere Bearbeitungsleistung. Bei der Schruppbearbeitung ist jedoch Vorsicht geboten, da die Späne bei einer großen Anzahl von Teilen dazu neigen, den Fräser zu verstopfen.

Darüber hinaus gibt es verschiedene Klingeneinbauwinkel, wobei der Einsetzwinkel bei Betrachtung des Fräsers von der Seite (axialer Spanwinkel) und der Einsetzwinkel bei Betrachtung von hinten (radialer Spanwinkel) von der Anwendung abhängt. So werden beispielsweise für die Bearbeitung von weichen Metallen wie Aluminium und Kupfer Fräser mit beiden Winkeln gewählt. Bei der Bearbeitung von Hartmetallen wie Gusseisen sollten dagegen Fräser mit kleinerem Winkel gewählt werden, um die Späne besser abzuführen.

Weitere Informationen zu Planfräsern

1. Seitenfräser zum Fräsen

Seitenfräser werden beim Fräsen großer Mengen langer, tiefer Nuten eingesetzt, insbesondere bei der Verwendung von Horizontalfräsmaschinen. Seitenfräser können für Nutenfräsungen wie offene Nuten, geschlossene Nuten, Bandschlitzen und Stumpfschneiden verwendet werden.

Sie sind für verschiedene Außendurchmesser und Dicken erhältlich und können auf unterschiedliche Weise eingesetzt werden, um die gewünschte Nutlänge und Tiefe der bearbeiteten Form zu erzielen. Bei der Verwendung von Seitenschneidern müssen Größe, Teilung und Position des Fräsers so gesteuert werden, dass immer mindestens eine Schneide in die Schnittzone eingreift.

Es wird außerdem empfohlen, dass die Schneidoperationen mit Seitenfräsern im Anschnittverfahren durchgeführt werden.

2. Schnittbedingungen für Planfräser

Zu den Bedingungen für das Schneiden mit einem Planfräser gehören die Schnittgeschwindigkeit, der Vorschub und der Außendurchmesser des Fräsers, die in Abhängigkeit vom verwendeten Fräserwerkstoff und dem zu schneidenden Material entsprechend eingestellt werden müssen. Vorschubgeschwindigkeiten werden relativ niedrig eingestellt, wenn die Verlängerung der Standzeit des Fräsers im Vordergrund steht, wenn das Werkstück hart ist, wenn eine Schruppbearbeitung durchgeführt wird oder wenn der Verschleiß schnell voranschreitet.

Bei gut zerspanbaren Werkstoffen hingegen wird der Vorschub vergleichsweise hoch angesetzt, wenn glatte Oberflächen gefordert sind, wie z. B. beim Schlichten oder Feinschlichten.

Was ist Lithium-Schmierfett?

Lithium-Schmierfette sind Schmiermittel auf Seifenbasis, bei denen das Lithiumsalz von Lithiumstearat oder die gehärtete Fettsäure von Rizinusöl als Verdickungsmittel im Grundöl dispergiert ist.

Früher wurden wasserbeständiges Kalziumfett und hitzebeständiges Natriumfett getrennt verwendet, aber seit der Entwicklung von Lithium-Schmierfett im Jahr 1938, das eine ausgezeichnete Wasser- und Hitzebeständigkeit aufweist, wird es in vielen Bereichen als Allzweckfett eingesetzt.

Lithium-Schmierfette können auch mit Aluminiumkomplexfetten und nicht seifenbasierten Harnstofffetten verglichen werden, die für den Einsatz unter hohen Temperaturen entwickelt wurden.

Anwendungen von Lithium-Schmierfetten

Neben Lithium-Schmierfetten werden auch Schmierfette verwendet, um Lager in Kraftfahrzeugen, Haushaltsgeräten und Werkzeugmaschinen reibungslos zu schmieren und vor Verschleiß zu schützen.

Lithium-Schmierfette werden auch als Allzweckfette bezeichnet und sind aufgrund ihrer universellen Verwendbarkeit in vielen Baumärkten erhältlich. Obwohl es sich um ein Universalfett handelt, muss man bei der Auswahl des richtigen Schmierfetts seine Hitzebeständigkeit, Wasserbeständigkeit, Festigkeit, Scherstabilität und andere Eigenschaften prüfen. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Vermischung mit anderen Fetten zu einer Leistungsminderung führen kann.

Herstellung von Lithium-Schmierfett

Das Verdickungsmittel wird im Grundöl aufgelöst und eine alkalische Lösung hinzugefügt. Die Menge des Verdickers beträgt im Allgemeinen 5-20 % des Grundöls. Durch Erhitzen und Rühren der Lösung kommt es zu einer Verseifungsreaktion, bei der Seife entsteht. Sobald sich die Seife gebildet hat, bildet sie eine dreidimensionale Netzwerkstruktur (Mizellenstruktur) und nimmt das Grundöl auf. Die Morphologie ist die für Fette charakteristische halbfeste Form.

Anschließend wird die Seife mit den erforderlichen Additiven, wie z. B. Molybdän, vermischt, und die Länge und Dicke der Seifenfasern werden im Mahlprozess ausgerichtet und geglättet. Schließlich werden Luftblasen in der Lithium-Schmierfette entfernt und Fremdkörper durch einen Filter entfernt, bevor die Dose vollständig gefüllt wird.

Funktionsweise von Lithium-Schmierfetten

Die Hitzebeständigkeit von Lithium-Schmierfetten liegt bei ca. 130 °C. Es verfügt über eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit und mechanische Stabilität, die beide denjenigen von Harnstofffetten ohne Seifenbasis unterlegen sind. Einige Harnstofffette verhärten oder erweichen jedoch bei hohen Temperaturen oder Scherkräften, sodass bei ihrer Auswahl Vorsicht geboten ist. Daher wird im Allgemeinen Lithium-Schmierfett verwendet, es sei denn, die Anwendung ist einzigartig. Es zeichnet sich auch dadurch aus, dass es sich für eine breite Palette von Drehzahlen eignet, von niedrigen bis zu hohen.

Weitere Informationen zu Lithium-Schmierfetten

1. Lithiumkomplexfett

Lithiumkomplexfett ist ein Lithium-Schmierfett mit verbesserter Hitzebeständigkeit. Lithiumkomplexfett verwendet Lithiumseife, eine Seife, die durch Reaktion von Lithiumhydroxid mit Fett- und dibasischen Säuren hergestellt wird, als Verdickungsmittel.

Im Vergleich zu Lithium-Schmierfetten weist es eine verbesserte Hitzebeständigkeit auf, und auch die anderen Leistungsmerkmale sind gleichwertig. In Bezug auf die Hitzebeständigkeit liegt die Leistung nahe an der von Harnstofffett, das oft als Vergleich herangezogen wird, und in einigen Anwendungen ist die Schmierleistung besser als die von Harnstofffett.

Wenn eine bessere Leistung als bei Lithium-Schmierfetten erforderlich ist, sollten nicht nur Harnstoff-Schmierfette, sondern auch Lithium-Schmierfette in Betracht gezogen werden.

2. Unterschiede in den Eigenschaften von Lithium-Schmierfetten in Abhängigkeit vom Grundöl

Lithium-Schmierfette sind zwar nach dem Verdickungsmittel benannt, ihre Eigenschaften variieren jedoch je nach Grundöl (Basisöl). Die Arten von Grundölen lassen sich grob in Mineralöl, synthetisches Öl, Ether und Fluoröl einteilen, wobei zu den synthetischen Ölen üblicherweise Diesteröl, Silikonöl, Polyglykolöl, Kohlenwasserstofföl und Silikonöl gehören. Das Grundöl für Lithium-Schmierfette, die üblicherweise in Lagern verwendet werden, wird hier als Beispiel vorgestellt.

• Mineralöle
  Mineralöl ist das am häufigsten verwendete Grundöl. Da es preiswert ist, ist es weit verbreitet, und Lithium-Schmierfette auf Mineralölbasis sind im Einzelhandel weithin erhältlich. Die Schmierleistung entspricht dem Standard, und seine Hitzebeständigkeit und Oxidationsstabilität sind geringer als die von synthetischen Ölen. Die Aggressivität gegenüber Gummi und Harzen liegt auf einem leicht akzeptablen Niveau.
• Esteröle
  Esteröle haben eine bessere Schmierung, Hitzebeständigkeit und Tieftemperatureigenschaften als Mineralöle. Lithium-Schmierfette auf Esterbasis sind daher für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb in einem breiten Temperaturbereich geeignet. Aufgrund ihrer hohen Aggressivität gegenüber Gummi und Harz müssen die Werkstoffe von Öldichtungen und anderen Teilen in der Nähe der Verwendungsstelle überprüft werden.
• Silikonöl
  Lithium-Schmierfette auf Silikonölbasis haben eine höhere Hitzebeständigkeit und eine geringere Temperaturbeständigkeit als Lithium-Schmierfette auf Esterölbasis und können in einem größeren Temperaturbereich eingesetzt werden. Es weist eine geringe Aggressivität gegenüber Gummi und Harz auf und hat nur geringe Auswirkungen auf die Umgebung, in der es verwendet wird. Allerdings kann es aufgrund seiner geringen Stahl-Stahl-Grenzschmierfähigkeit nicht bei hohen Belastungen eingesetzt werden.

Was ist Fluorpolymerlack?

Fluorpolymerlacke sind Anstriche mit Fluorpolymer als Hauptbestandteil.

Fluorpolymerharze haben eine sehr hohe Witterungsbeständigkeit, chemische Beständigkeit und Abriebfestigkeit und weisen sehr gute Eigenschaften als Beschichtungsmaterial auf. Sie werden daher häufig für den Oberflächenschutz von Gebäuden und Fahrzeugen verwendet, wo hohe Qualitätsanforderungen gestellt werden.

Wenn sie auf Metall- und Betonoberflächen aufgetragen werden, schützen sie die Oberfläche und verhindern eine Verschlechterung durch chemische Substanzen und Klimaveränderungen sowie eine Verschmutzung durch Schadstoffe. Ein weiteres Merkmal ist die geringe Klebrigkeit, die es schmutzabweisend und leicht zu reinigen macht.

Obwohl es teuer ist, hat es nach dem Anstrich eine Lebensdauer von 15-20 Jahren. Obwohl die Anfangsinvestition höher ist, kann die Anzahl der Wartungszyklen reduziert werden. Folglich kann es wirtschaftlich vorteilhaft sein, wenn die Betriebskosten niedriger sind.

Anwendungen von Fluorpolymerlacken

Aufgrund ihrer hohen Haltbarkeit und chemischen Beständigkeit werden Fluorpolymerlacke in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Typische Anwendungen sind hochwertige Gebäude wie z. B. Hochhäuser.

Die Außenwände und Dächer von Gebäuden werden ständig von der natürlichen Umgebung beeinflusst, z. B. durch Sonnenlicht, Wind und Regen, so dass Wetterbeständigkeit erforderlich ist. Fluorpolymerbeschichtungen werden z. B. auf Hochhäusern verwendet, da diese schwer zu warten sind und Witterungsbeständigkeit erfordern.

Sie können auch auf Autos und Schiffen verwendet werden. Die Außenteile von Autos und Schiffen verschleißen aufgrund von Salzschäden und ultravioletten Strahlen, sodass Witterungsbeständigkeit erforderlich ist. Außerdem sind sie schmutzabweisend und chemikalienbeständig, sodass sie leicht zu reinigen sind.

Darüber hinaus werden ihre Klebeeigenschaften auch in Lebensmittelverarbeitungsanlagen genutzt. Lebensmittel bleiben nicht an den Anlagen haften, sodass saubere und sichere Bedingungen aufrechterhalten werden können.

Funktionsweise von Fluorpolymerlacken

Fluorpolymerlacke bestehen hauptsächlich aus Fluorpolymeren und ihre Eigenschaften sind auf die extrem starke Bindungskraft von Fluorpolymeren zurückzuführen. Fluorpolymere haben Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen als Hauptkette, wobei Fluoratome an den Kohlenstoff gebunden sind. Diese Bindung zwischen Kohlenstoff- und Fluoratomen ist sehr stark und stabil, so dass sie weniger anfällig für ultraviolette Strahlung und Temperaturschwankungen sind.

Fluorpolymere weisen eine sehr hohe Wärmebeständigkeit und chemische Stabilität auf und werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Fluorpolymere können als Beschichtungen verwendet werden, um Oberflächen diese Eigenschaften zu verleihen. Fluorpolymerlacke werden im Wesentlichen auf zwei Arten auf Oberflächen aufgebracht.

Zum einen kann man eine Lösung mit sehr feinen Fluorpolymerpartikeln auf die Oberfläche auftragen. Wenn die Lösung trocknet, haften die Fluorpolymerpartikel an der Oberfläche und bilden eine Fluorpolymerbeschichtung.

Eine andere Methode besteht darin, das Fluorpolymer elektrisch aufzuladen und es auf die Oberfläche aufzutragen. In diesem Fall werden die Partikel durch elektrostatische Kräfte an der Oberfläche adsorbiert und bilden einen Fluorpolymer-Beschichtungsfilm.

Arten von Fluorpolymerlacken

Es gibt viele Arten von Fluorpolymerlacken, abhängig von ihrer Struktur. Im Folgenden sind Beispiele für die verschiedenen Arten von Fluorpolymerlacken aufgeführt.

1. Beschichtungen auf PTFE-Basis

Anstriche auf Polytetrafluorethylen (PTFE) Basis. Sie zeichnen sich durch eine sehr geringe Adhäsion aus. Da es außerdem eine ausgezeichnete Schmierfähigkeit aufweist, wird es als Beschichtung für Bratpfannen und andere Kochutensilien verwendet.

Es wird auch häufig für die Innenauskleidung von Rohren verwendet, wobei seine sehr geringe Haftfähigkeit genutzt wird.

2. Anstriche auf ETFE-Basis

Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) ist der Hauptbestandteil dieser Anstriche. Es hat eine sehr hohe Hitze- und Wetterbeständigkeit. Außerdem zeichnet es sich durch seine hohe Lichtdurchlässigkeit aus.

Es wird hauptsächlich für Gebäudefassaden, Dächer und Gewächshausfolien verwendet.

3. Anstriche auf PVDF-Basis

PVDF-basierte Farben bestehen hauptsächlich aus Polyvinyldifluorid (PVDF). Sie haben eine hohe Chemikalien- und Abriebbeständigkeit und eignen sich hervorragend für den Oberflächenschutz von Beton und Metall. Außerdem verhindern sie das Anhaften von Schmutz und Schimmel, sodass das ästhetische Erscheinungsbild der Oberfläche lange Zeit erhalten bleibt.

4. Beschichtungen auf FEP-Basis

Diese Art von Farbe basiert auf fluoriertem Ethylenpropylen (FEP). Sie zeichnet sich durch ihre extrem geringen Hafteigenschaften aus.

Sie werden hauptsächlich zur Beschichtung der Innenflächen von Rohren, Ventilen usw. verwendet. Durch die Beschichtung der Innenflächen mit FEP-Beschichtungen wird das Fließen von Flüssigkeiten erleichtert und Korrosion und Verschmutzung verhindert.

Was ist ein Lithium-Ionen-Speichersystem?

Ein Lithium-Ionen-Speichersystem ist ein System, das Lithium-Ionen-Speicherbatterien verwendet, um die Stromnachfrage zu stabilisieren und Strom bei Stromausfällen zu liefern.

Durch die Speicherung von Strom, der vom Energieversorgungsunternehmen verteilt oder in Verbindung mit einer Solaranlage selbst erzeugt wird, im Hauptteil eines Lithium-Ionen-Speichersystems ist es möglich, den Strombezug in Zeiten hohen Stromverbrauchs zu drosseln und Strom in Notsituationen, wie z. B. bei Stromausfällen aufgrund von Katastrophen, zu liefern.

Anwendungen von Lithium-Ionen-Speichersystemen

Lithium-Ionen-Speichersysteme werden in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, von Privathaushalten bis zu Unternehmen. In Privathaushalten werden sie häufig in Verbindung mit Solarstromanlagen eingesetzt. Die Nachfrage nach Energiespeichersystemen nimmt weiter zu, da der Wunsch besteht, den zu Hause erzeugten Strom zu speichern.

Neben dem täglichen Stromverbrauch steigt die Nachfrage nach der Möglichkeit, gespeicherten Strom im Falle von Stromausfällen oder anderen Unterbrechungen der Stromversorgung zu nutzen, auch unter dem Aspekt der Katastrophenvorsorge. In vielen Anwendungen im Unternehmenssektor wird dies für Maßnahmen zur Aufrechterhaltung des Geschäftsbetriebs genutzt.

Eine Situation, in der die Aufrechterhaltung des Geschäftsbetriebs durch eine unzureichende Stromversorgung infolge einer Katastrophe oder eines Systemausfalls erschwert wird, kann einem Unternehmen erheblichen Schaden zufügen, sodass Energiespeichersysteme unerlässlich sind, um dies zu verhindern. Sie werden z. B. in Servern und anderen Geräten eingesetzt, die nicht 24 Stunden am Tag abgeschaltet werden können, in der Beleuchtung großer Gebäude. Es gibt auch Energiespeichersysteme mit großer Kapazität, die dem Verwendungszweck des Unternehmens entsprechen.

Funktionsweise von Lithium-Ionen-Speichersystemen

Akkumulatoren sind Batterien, die durch chemische Reaktionen Strom entladen und speichern können. Das Aufladen ist möglich, indem ein elektrischer Strom in die entgegengesetzte Richtung wie beim Entladen fließt.

Lithium-Ionen-Batterien verwenden Lithium-Übergangsmetalloxide und Kohlenstoffmaterialien für die positiven bzw. negativen Elektroden. Sowie einen Separator, der hauptsächlich aus Nicht-Fasern und einem organischen Lösungsmittel, dem so genannten Elektrolyten, besteht, zwischen den positiven und negativen Elektroden.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Akkus haben Lithium-Ionen-Batterien eine Schichtstruktur aus Kathoden- und Anodenmaterialien, in deren Zwischenräumen Lithiumionen gespeichert werden können, die durch die Leitung zwischen Kathode und Anode geladen und entladen werden.

Im Vergleich zu herkömmlichen Akkus werden Lithium-Ionen-Batterien aufgrund ihrer überlegenen Zykluslebensdauer, Temperatureigenschaften, Leistungs- und Ladeleistung und Kapazität pro Volumen in Energiespeichersystemen häufig eingesetzt.

Lithium-Ionen-Speichersysteme werden häufig in Kombination mit Solarstromerzeugung eingesetzt. Der zu speichernde Strom ist entweder normaler Netzstrom oder durch Solarenergie erzeugter Strom. Außerdem werden sie im Allgemeinen in zwei Kategorien unterteilt: allgemeine Lasten, die über das normale Verteilernetz versorgt werden, und spezifische Lasten, die im Notfall vom Energiespeichersystem versorgt werden können.

Während der normalen Tageszeit kann der Verbrauch von Netzstrom durch den von der Solarenergie erzeugten Strom reduziert werden. Überschüsse können als Stromspeicher genutzt oder nach Bedarf verkauft werden. Nachts kann bei hohem Verbrauch zusätzlich zum Netzstrom Strom aus dem Speichersystem geliefert werden. In Zeiten mit geringem Stromverbrauch und niedrigen Strompreisen, z. B. in der Nacht, wird der Energiespeicher aufgeladen.

Im Falle eines Stromausfalls kann der Strom im Notfall genutzt werden, indem tagsüber Strom aus dem Solarstromerzeugungs- und Speichersystem und nachts aus dem Speichersystem geliefert wird. Im Falle eines Stromausfalls wird der Strom an bestimmte Verbraucher geliefert.

Da das Energiespeichersystem an ein Netzwerk angeschlossen ist, ist es außerdem möglich, den Status des Energiespeichersystems von einem PC oder einem anderen Gerät aus fernzusteuern und den Stromverbrauch über das Energiemanagementsystem (EMS) zu verwalten.

Weitere Informationen zu Lithium-Ionen-Speichersystemen

1. Vorteile

Zu den Vorteilen der Installation eines Lithium-Ionen-Speichersystems gehören die Nutzung als Notstromquelle bei Stromausfall sowie die energie- und kostensparenden Effekte durch die Kombination mit solarer Stromerzeugung und die Abflachung von Stromspitzen.

Wie im Grundsatz erläutert, besteht der Vorteil als Notstromquelle darin, dass durch die Speicherung von Strom im Speichersystem im Notfall Strom genutzt werden kann. Die energie- und kostensparenden Vorteile werden im Detail erläutert: Tagsüber wird der Strombezug durch die Nutzung des solar erzeugten Stroms reduziert.

Überschüsse können auch in einen Energiespeicher geladen oder verkauft werden. Außerdem sind die Stromtarife in Zeiten mit geringem Stromverbrauch, z. B. in der Nacht, in der Regel niedriger, so dass der Strom in diesen Zeiten wieder aufgeladen wird. Durch die Nutzung des gespeicherten Stroms während der Spitzenzeiten am Tag können die Stromverbrauchsspitzen abgeflacht und die Strompreise gesenkt werden.

2. Zu beachtende Punkte

Bei der Verwendung von Lithium-Ionen-Speichersystemen sind mehrere Punkte zu beachten.

Verschlechterung von Lithium-Ionen-Batterien
Lithium-Ionen-Batteriespeicher können wiederholt verwendet werden, aber die Kapazität des Speichers selbst verschlechtert sich, wenn er immer wieder verwendet wird. Im Allgemeinen wird die Lebensdauer eines Akkus an der Anzahl der Zyklen gemessen, die angibt, wie oft der Akku von der Ladung bis zur Entladung durchlaufen werden kann. Wenn Sie die Anzahl der Zyklen für jedes Unternehmen prüfen, z. B. 5000 Zyklen, können Sie die Produktspezifikationen besser verstehen.

Kapazität der in Akkumulatoren gespeicherten Elektrizität
Die Kapazität der Elektrizität, die in Akkumulatoren gespeichert werden kann, ist festgelegt und wird in „kWh (Kilowattstunden)“ angegeben. Je größer die Kapazität ist, desto höher ist der Preis des Lithium-Ionen-Speichersystems selbst, sodass die Entscheidung über die Kapazität unter Berücksichtigung der bei einem Stromausfall benötigten Strommenge und des täglichen Stromverbrauchs getroffen werden muss.

Arten von Lithium-Ionen-Speichersystemen
Lithium-Ionen-Speichersysteme werden je nach Aufstellungsort in zwei Typen eingeteilt: den großen „stationären Typ“, der im Freien aufgestellt wird, und den „Steckdosentyp“, der in Innenräumen installiert werden kann. Die im Freien aufgestellten Typen sind besonders groß, sodass der für die Installation zur Verfügung stehende Platz berücksichtigt werden muss.

Was ist eine starre Leiterplatte?

Eine starre Leiterplatte ist eine Art von Leiterplatte, bei der nur die Verdrahtung auf der Oberfläche oder innerhalb des Isoliermaterials angebracht ist.

Sie ist die Grundkomponente, auf der elektronische Bauteile montiert werden, um elektronische Schaltungen herzustellen. Zu den Leiterplatten gehören starre Leiterplatten aus starren Materialien und flexible Leiterplatten aus dünnen, flexiblen Materialien.

Es gibt verschiedene Arten von starren Leiterplatten, z. B. einseitige Leiterplatten mit Trägern auf nur einer Seite, doppelseitige Leiterplatten mit Trägern auf beiden Seiten, mehrlagige Leiterplatten mit mehreren übereinander gestapelten Trägerschichten und Aufbausubstrate, die eine Verdrahtung mit hoher Dichte ermöglichen.

Anwendungen von starren Leiterplatten

Starre Leiterplatten werden aus starren Materialien hergestellt und sind daher sehr stabil. Sie haben außerdem hervorragende elektrische Eigenschaften. Durch die Verwendung doppelseitiger oder mehrlagiger Leiterplatten kann eine große Anzahl von Bauteilen auf einer kleinen Montagefläche integriert und montiert werden.

Diese Eigenschaften werden in vielen Bereichen elektronischer Geräte und Produkte genutzt, z. B. in medizinischen Geräten, Kraftfahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen, Industrieanlagen, Personalcomputern, Unterhaltungselektronik, Büroautomationsgeräten, IT-Geräten, IC-Karten, Digitalkameras und Motherboards.

Funktionsweise starrer Leiterplatten

Eine starre Leiterplatte ist eine gedruckte Platte, die aus einem mit Harz (Epoxid, Phenol, Teflon, BT) usw. imprägnierten Substrat (Glasgewebe oder Papier) und einem halb ausgehärteten Prepreg besteht, auf das mit Hilfe einer Presse bei hoher Temperatur und hohem Druck eine Kupferfolie laminiert wird. Gedruckte Leiterplatten werden aus kupferkaschierten Laminaten (CCL: Copper Clad Laminate) hergestellt, bei denen das Schaltungsmuster mit Hilfe von Kupferfolie und Tinte zum Schutz der Plattenoberfläche (Lötstoppfarbe) gebildet wird.

Arten von starren Substraten

1. Klassifizierung nach Spezifikation

Durchkontaktierte mehrschichtige Leiterplatte
Hierbei handelt es sich um ein starres Substrat, das dem Problem einer großen Anzahl von zu montierenden Bauteilen und einer unzureichenden Fläche auf dem Substrat selbst durch Hinzufügen mehrerer Schichten begegnet. Sie besteht aus sich überlappenden Isolier- und Leiterschichten, und die Leiterverbindungen werden mit Hilfe von Durchgangslöchern hergestellt, die durch die Schichten gebohrt werden.

Mit zunehmender Anzahl der zu montierenden Bauteile kann eine hohe Dichte erreicht werden, und sie werden in multifunktionalen elektronischen Geräten verwendet.

Aufbauplatte
Wie die durchlöcherten Multilayer-Platten bestehen auch diese aus einer Isolierschicht und einer Leiterschicht. Der Unterschied besteht darin, dass die Durchgangslöcher nicht gebohrt, sondern mit einem Laser hergestellt werden. Die Größe der gebohrten Löcher ist begrenzt, und es ist schwierig, ihren Durchmesser zu verringern.

Da die Löcher gleichmäßig durchgebohrt werden, sind die Einstellungen für die Verdrahtung nicht sehr flexibel. Dieses Substrat löst dieses Problem durch den Einsatz eines Lasers, der nur an Schlüsselstellen eindringt.

IVH-Mehrlagenleiterplatten
Hierbei handelt es sich um eine mehrlagige Leiterplatte, bei der die Lagen nicht nur durch Durchgangslöcher, sondern auch durch Vias miteinander verbunden sind. Sie hat Blind Vias, die die inneren und äußeren Lagen verbinden, und Vias, die die inneren Lagen miteinander verbinden.

2. Klassifizierung nach Material

Zu den Leiterplattentypen gehören Papier-Phenol-, Papier-Epoxid-, Glasverbund-, Glas-Epoxid-, Silizium- und BT-Substrate, je nach dem Basismaterial und dem Harz, aus denen das kupferkaschierte Laminat besteht. Zu den starren Leiterplatten gehören auch Substrate auf Metallbasis und Keramiksubstrate, die ausschließlich aus Aluminium und Keramik ohne Harz bestehen.

Die Flamm- und Hitzebeständigkeit von Leiterplatten wird im Allgemeinen nach der FR-Norm (Flame Retardant) der NEMA (National Electrical Manufacturers Association, USA) eingestuft.

Phenolische Papiersubstrate
Papierphenolsubstrate sind die ältesten in Gebrauch befindlichen Substrate und werden durch Imprägnieren von Papier mit einem wärmehärtenden Phenolharz namens Bakelit hergestellt. Es ist preiswert, hat aber den Nachteil, dass es nur eine geringe Wärmebeständigkeit beim Löten und eine geringe Flammwidrigkeit aufweist und anfällig für Wasseraufnahme ist, was die Beschichtung erschwert.

Es wird nach seinen Isolationseigenschaften in FR-1, das niedrige Isolationseigenschaften aufweist, und FR-2, das hohe Isolationseigenschaften aufweist, eingeteilt. Bei der Verarbeitung mit Durchgangslöchern kann Silberpaste in die Durchgangslöcher gegossen werden, um eine Kontinuität zwischen Vorder- und Rückseite herzustellen.

Papier-Epoxid-Substrate
Papier-Epoxid-Substrate werden durch Imprägnieren von Papier mit wärmehärtendem Epoxidharz hergestellt und sind als FR-3 klassifiziert. Im Vergleich zu Papier-Phenol-Substraten ist es weniger anfällig für Wasserabsorption und hat eine bessere Hitzebeständigkeit beim Löten und bessere elektrische Eigenschaften.

Epoxidharz-Substrate aus Glas
Glas-Epoxid-Substrate, die am häufigsten verwendete Art von Leiterplatten, werden durch Imprägnieren von Epoxidharz in Glasgewebe aus gewebten Glasfasern hergestellt, um die Flammenbeständigkeit zu verbessern.

Der allgemein hitzebeständige Typ wird als FR-4 eingestuft, während der hoch hitzebeständige Typ als FR-5 eingestuft wird. Er weist eine hohe chemische Beständigkeit auf, und durch Durchgangsbohrungen können Schaltkreise auf der Vorder- und Rückseite gebildet werden.

Glasverbundsubstrate
Glasverbundsubstrate bestehen aus einer Kombination von gepresstem Glasfaservlies und mit Epoxid imprägniertem Glasgewebe. Sie fallen nicht unter die FR-Klassifizierung und werden häufig als preiswertere Alternative zu Epoxid-Glassubstraten verwendet.

Substrate auf Metallbasis
Substrate auf Metallbasis bestehen aus einem Basismetall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Kupfer oder Aluminium, das mit Epoxidharz usw. beschichtet und dann durch Pressen mit Kupferfolie laminiert wird, um die Wärme auf dem Substrat abzuleiten. Je dicker das Grundmetall ist, desto besser ist die Wärmeableitung, aber desto teurer ist es auch.

Keramische Substrate
Keramische Substrate sind wie metallische Substrate für die Wärmeableitung ausgelegt. Als Trägermaterial wird Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid verwendet. Im Vergleich zu Substraten auf Metallbasis haben sie einen besseren Wärmeausdehnungskoeffizienten.

Was ist ein ausgekleidetes Stahlrohr?

Ausgekleidete Stahlrohre sind Stahlrohre, die innen, außen oder auf beiden Seiten mit einem korrosionsbeständigen Material beschichtet sind.

Bei der Verwendung als Rohrleitung mag es billiger erscheinen, Teflon, Hartgummi oder Harz zu verwenden, aber diese Harze und Gummis sind in Bezug auf ihre Festigkeit als Rohrleitung grundsätzlich minderwertig.

Bei der Verwendung von Stahl in unveränderter Form ist die Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien jedoch deutlich geringer. Daher werden ausgekleidete Stahlrohre verwendet, um beide Eigenschaften zu erreichen. Innenauskleidungen werden vor allem in Leitungen verwendet, bei denen es auch auf Beständigkeit ankommt, z. B. in Salzsäurerohren und in Leitungen, die von einer Vielzahl von Flüssigkeiten durchströmt werden, während Außenauskleidungen in erdverlegten Rohren und in korrosionsanfälligen Anlagen an der Küste eingesetzt werden.

Anwendungen von ausgekleideten Stahlrohren

Ausgekleidete Stahlrohre werden hauptsächlich in Leitungen verwendet, in denen Chemikalien fließen. Dort, wo sie eingesetzt werden, sind PVC-Rohre usw. aufgrund des geringen Durchmessers der Rohrleitungen kein Problem, aber die zu den verschiedenen Teilen geführten Rohrleitungen sind groß und das Risiko einer Beschädigung oder eines Lecks ist sehr hoch. Sie werden daher in Leitungen verwendet, in denen nicht nur eine einzige Chemikalie, sondern eine Vielzahl von Chemikalien fließt oder in denen hohe Temperaturen und Drücke herrschen.

Durch die Auskleidung der Innenseite von Stahlrohren mit Teflon oder Vinylchlorid zur Ergänzung ihrer Festigkeit können sie als Rohrleitungen bei hohen Temperaturen und Drücken eingesetzt werden, wo Teflon oder Vinylchlorid allein nicht verwendet werden können.

Eigenschaften von ausgekleideten Stahlrohren

Die ausgekleideten Stahlrohre haben folgende Eigenschaften:

1. Korrosionsbeständigkeit

Da die Innen- und Außenflächen mit einem korrosionsbeständigen Material beschichtet sind, weisen sie eine hohe Beständigkeit gegenüber chemischen Substanzen wie Säuren, Laugen und Salzen auf. Sie werden auch bei erdverlegten Wasserleitungen verwendet, die nicht für Chemikalien bestimmt sind, bei denen es nicht einfach ist, sie zu warten, wenn die Korrosion einmal fortgeschritten ist und bei denen sie über lange Zeiträume verwendet werden.

2. Hohe Festigkeit

Da Stahlrohre verwendet werden, können sie unter hohem Druck und hohen Temperaturen eingesetzt werden, was mit Harzrohren allein nicht möglich ist.

3. Gleiteigenschaften

Hochviskose Stoffe haften an den Rohren, aber das Auskleidungsverfahren senkt den Reibungskoeffizienten und verringert die Adhäsionsrate.

4. Sauberkeit

Die glatte Innenoberfläche verhindert Verunreinigungen und reduziert Rost und Ablagerungen, die durch Korrosion von Metallteilen entstehen.

5. Einfacher Einbau

Durch die Verwendung spezieller Muffen können die benetzten Stellen minimiert werden. Wie bei allgemeinen Gewinderohren kann es durch Anfasen mit der im Lieferumfang der Gewindeschneidmaschine enthaltenen Reibahle verwendet werden.

Konstruktionsweise von ausgekleideten Stahlrohren

Obwohl einige Rohre als Standardprodukte verkauft werden, müssen Produkte mit großem Durchmesser oder Spezialrohre je nach Bedarf ausgekleidet werden.

Durch das Auskleiden werden Schmutz, Öl und Wasser aus dem Inneren der Metallrohre entfernt. Die Auskleidungsflüssigkeit wird dann gemischt und von einer Seite des Rohrs aus eingespritzt und der Rohrausgang wird abgedichtet, um ein Austreten der Auskleidungsflüssigkeit zu verhindern.

Anschließend wird das Rohr gekippt und gedreht, so dass sich die Flüssigkeit im gesamten Rohr verteilt, die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und andere Bedingungen eingestellt werden und das Rohr aushärtet. Nach dem Aushärten wird die Auskleidung mit speziellen Geräten auf Löcher und Defekte untersucht und eventuelle Rückstände des Auskleidungsmittels werden abschließend entfernt. Die Auskleidung kann in einem Stück erfolgen, wenn es sich um eine geflanschte Konstruktion handelt, aber auch der Einbau vor Ort kann durch die Verwendung spezieller Gewindekrümmer erleichtert werden.

Je nach Material können Klebstoffe oder Formöfen verwendet werden, um das Material mit dem Innenraum zu verkleben. Allerdings haben auch diese Verfahren ihre Vor- und Nachteile, so dass man sich vor der Entscheidung über die tatsächliche Herstellung gründlich mit dem Installationsunternehmen beraten sollte.

Arten von ausgekleideten Stahlrohren

Es gibt folgende Arten von ausgekleideten Stahlrohren:

1. Teflon (PTFE)

Dies ist ein weit verbreitetes Auskleidungsmaterial, das sich durch Korrosionsbeständigkeit, Langlebigkeit und Hitzebeständigkeit auszeichnet und weit verbreitet ist. Es gibt eine Reihe von spezialisierten Auskleidungsfirmen, nicht nur für Rohrleitungen.

2. Epoxidharze

Wegen seiner hohen Korrosionsbeständigkeit, Langlebigkeit und Hitzebeständigkeit wird Epoxidharz für den Transport von Chemikalien in Wasseraufbereitungs- und Chemieanlagen verwendet. Es hat eine niedrige Viskosität und eine hohe Fließfähigkeit, kann in komplexe Formen gebracht werden und wird häufig auch für andere Anwendungen als Rohrleitungen verwendet.

3. Polyethylen

Aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit, Langlebigkeit, geringen Kosten, leichten Verfügbarkeit und Verarbeitbarkeit durch Erhitzen wird es häufig für den Niederdrucktransport verwendet.

4. Polyvinylchlorid

Es ist preiswert und langlebig und wird seit langem in der Wasserversorgung zur Auskleidung von ausgekleideten Stahlrohren (VLP) verwendet, um Verunreinigungen durch Fremdstoffe wie Rost zu verhindern und lässt sich leicht einfädeln und installieren.

5. Glas und Keramiken

Glas und Keramik sind schwer zu verarbeiten, teuer in der Herstellung und leicht zu zerbrechen, werden aber wegen ihrer hohen Temperaturen, ihrer Korrosionsbeständigkeit und ihres geringen Strömungswiderstands für spezielle Anwendungen eingesetzt.

Was ist ein Gießharztransformator?

Ein Gießharztransformator ist ein Transformator, bei dem der Wicklungsteil mit Epoxidharz oder einem anderen Harz imprägniert und gegossen ist.

Sie werden auch als Trockentransformatoren bezeichnet. Wenn ein Transformator die Spannung ändert, erwärmen sich der Eisenkern und die Wicklungsteile aufgrund der Leistungsverluste im Transformator, so dass es notwendig ist, die Wärme abzuführen. In allgemeinen Transformatoren wird Öl zur Wärmeableitung verwendet, aber Gießharztransformatoren verwenden kein Öl und sind daher in Bezug auf die Sicherheit gegen Entzündung überlegen.

Da sie im Falle eines Unfalls ein geringes Entzündungsrisiko aufweisen und oft leicht und kompakt sind, eignen sie sich für den Einsatz in Innenräumen und werden auch in bekannten Gebäuden installiert.

Anwendungen von Gießharztransformatoren

Gießharztransformatoren werden hauptsächlich für die Umwandlung von Elektrizität in Gebäuden und anderen Innenräumen verwendet und kommen aufgrund ihres hohen Sicherheitsniveaus an verschiedenen Orten zum Einsatz. Ein Beispiel ist der Einsatz in unterirdischen Räumen. U-Bahnen können große Mengen an Strom verbrauchen und benötigen Transformatoren.

Die Anwendung von ölgefüllten Transformatoren kann jedoch im Falle eines Unfalls sehr gefährlich sein. Daher eignen sich Gießharztransformatoren für den Einsatz in Situationen, in denen ein Feuer sehr gefährlich wäre. Sie werden auch in Wohnhäusern und Kaufhäusern eingesetzt. Sie sind nicht nur sicher, sondern eignen sich aufgrund ihrer geringen Größe und ihres geringen Gewichts auch für den Einsatz in Innenräumen.

Funktionsweise von Gießharztransformatoren

Gießharztransformatoren kühlen die von gewöhnlichen Transformatoren beim Spannungswechsel erzeugte Wärme ab, indem sie sie über eine Harzform, z. B. Epoxidharz, die die Transformatorspulen umhüllt, an die Luft abgeben. Ein typischer Transformator besteht aus einem Eisenkern und Wicklungen, wobei um den Eisenkern zwei Wicklungen aus Leitern gewickelt sind.

Wenn an eine Seite dieser Wicklungen Strom angelegt wird, wird auf der anderen Seite nach der Funktionsweise der elektromagnetischen Induktion eine Spannung erzeugt. Ein Transformator ist ein Gerät, das die erzeugte Spannung durch Anpassung der Anzahl der Wicklungen reguliert.

Wenn die Spannung verändert wird, erzeugen der Eisenkern und die Wicklungen aufgrund von Leistungsverlusten Wärme. Bei ölgefüllten Transformatoren führt das umgebende Öl die Wärme ab und leitet sie über Wasser oder Wind nach außen ab. Gießharztransformatoren hingegen werden auch als Trockentransformatoren bezeichnet und zeichnen sich dadurch aus, dass sie kein Öl verwenden.

Weitere Informationen über Gießharztransformatoren

1. Vorteile von Gießharztransformatoren

Da sie kein Öl verwenden, haben Gießharztransformatoren im Vergleich zu ölgefüllten Transformatoren folgende Vor- und Nachteile:

Sicherheit
Sie können in geschlossenen Räumen verwendet werden, da keine Gefahr besteht, dass sich das Öl entzündet und im Falle eines Unfalls Feuer fängt. Andererseits ist bei ölgefüllten Transformatoren in einigen Fällen ein Feuerlöschsystem für Großanlagen erforderlich.

Leicht und kompakt
Da kein Öl verwendet wird, sind leichte und kompakte Konstruktionen möglich. Sie können auch in Hochhausbereichen von Gebäuden installiert werden. Außerdem muss man sich keine Gedanken über die Wartung und Entsorgung des Öls im Inneren machen, wie es bei ölgefüllten Transformatoren der Fall ist.

2. Nachteile von Gießharztransformatoren

Hohe Kosten
Im Vergleich zu ölgefüllten Transformatoren sind die Kosten aufgrund des unterschiedlichen inneren Aufbaus tendenziell höher. Daher werden bei der Einführung eines Gießharztransformators oft zuerst ölgefüllte Transformatoren in Betracht gezogen, und wenn diese nicht geeignet sind, wird oft ein Gießharztransformator gewählt.

Hohe Antriebsgeräusche und Vibrationen
Bei ölgefüllten Transformatoren absorbiert das umgebende Öl Vibrationen und Geräusche, während dies bei Gießharztransformatoren nicht der Fall ist, so dass sie im Vergleich lauter sind.

Was ist ein Zählerrelais?

Ein Zählerrelais ist ein Gerät, das einen Kontaktausgang bereitstellt und gleichzeitig einen Wert als Zählerrelais anzeigt.

Sie werden häufig in Energie- und Steuersystemen eingesetzt. Es ermöglicht dem Benutzer auch eine visuelle Überprüfung des Wertes wie bei einem normalen Zählermessgerät.

Gewöhnliche Zählermessgeräte zeigen lediglich numerische Werte an und haben keine Kontrollfunktion. Zählerrelais können anormale Bedingungen erkennen und entsprechende Maßnahmen ergreifen. Sie können daher schnell auf Systemanomalien reagieren.

Anwendungen von Zählerrelais

Zählerrelais werden in einer Vielzahl von Branchen und Anwendungen eingesetzt. Im Folgenden finden Sie Beispiele für den Einsatz von Zählerrelais:

1. Steuerung von Stromnetzen

Zählerrelais können für die Steuerung von Stromnetzen eingesetzt werden. Sie können Überlastungen verhindern, indem sie Überströme erkennen und die betreffenden Stromkreise unterbrechen, wenn eine Überlast im Stromkreis auftritt. Auch ein Spannungsabfall oder -anstieg kann erkannt und der entsprechende Stromkreis unterbrochen werden, um die verwendeten Geräte zu schützen.

Sie werden auch eingesetzt, wenn erneuerbare Energiequellen (z. B. Solar- und Windenergie) in das Stromnetz integriert werden. Sie überwachen die Energieerzeugung und -versorgung und unterstützen eine stabile Anbindung an das Stromnetz.

2. Gerätesteuerung

Zählerrelais können zur Steuerung von Maschinen wie Pumpen und Ventilatoren eingesetzt werden. In vielen Fällen wird der Stromwert des Motors, der die Anlage antreibt, überwacht und gesteuert. Es kann ein oberer Stromgrenzwert eingestellt werden und die Maschine kann ausgelöst werden, wenn der Stromwert den eingestellten Wert überschreitet.

In einigen Fällen wird ein unterer Grenzwert eingestellt und überwacht. Wenn Luft in der Pumpe eingeschlossen ist, steigt der Förderdruck nicht an und der Stromwert sinkt. Es ist auch möglich, einen solchen Fehler zu erkennen und die Pumpe zu stoppen, während ein Alarm ausgelöst wird.

Funktionsweise des Zählerrelais

Zählerrelais bestehen aus einem Fühlerteil, Zeiger/Feder und Relaisteil und sind mit einem Sensor zur Erfassung von Strom und Spannung ausgestattet. Wenn Strom oder Spannung in das Zählerrelais eingespeist werden, werden sie vom Sensor erfasst. Je nach den vom Sensor erfassten Werten erzeugt die interne Spule eine Magnetkraft.

Durch die Magnetkraft und andere Faktoren wird der Anzeigezeiger bewegt. Im unbelasteten Zustand zeigt der Anzeiger durch eine Feder in die Grundstellung und wird nur bei Krafteinwirkung aktiv. Zählerrelais haben in der Regel zusätzlich zum Zeiger, der den erfassten Wert anzeigt, einen Kontaktausgangszeiger.

Wenn sich im Relaisteil der Zeiger für den Istwert mit dem Zeiger für den Kontaktausgang überschneidet, wird der Kontakt durch die Wirkung einer internen Feder bewegt. Der Relaisteil erzeugt durch diese Kontaktbewegung einen Ausgang. In einigen Fällen wird für diesen Relaisteil ein kontaktloser Transistorausgang verwendet.

Arten von Zählerrelais

Es gibt verschiedene Arten von Zählerrelais, je nach Eingangssignal. Im Folgenden sind Beispiele für Zählerrelais aufgeführt:

1. Stromrelais

Stromrelais sind Relais, die Strom erkennen und einen Kontaktausgang entsprechend einem Schwellenwert bereitstellen. Der Strom wird mit Hilfe eines eingebauten Stromwandlers erfasst, der den Strom in einen niedrigeren Strom umwandelt, der leichter zu erfassen ist. Die Stromrelais werden zum Schutz von Elektromotoren usw. und zum Überstromschutz von Verteilungsleitungen eingesetzt.

2. Spannungsrelais

Spannungsrelais sind Relais, die Spannung erkennen und einen Kontaktausgang bereitstellen. Sie erfassen die Spannung mit Hilfe eines eingebauten Spannungssensors, der die Spannung in eine niedrigere Spannung umwandelt, die leichter zu erfassen ist.

Spannungsrelais sind wichtige Geräte, die für den Schutz und die Kontrolle der Spannung in Stromnetzen zuständig sind.

3. Temperaturrelais

Diese Relais erfassen die Temperatur und liefern einen Kontaktausgang. Temperatursensoren werden verwendet, um die Temperatur der Umgebung oder der Geräte zu erfassen. Üblicherweise werden Temperatursensoren wie Thermistoren oder Thermoelemente verwendet.

Sie werden eingesetzt, um Geräte und Systeme vor Überhitzung zu schützen. Sie werden auch verwendet, um die Temperatur zu kontrollieren, damit sie nicht über einen bestimmten Bereich hinaus ansteigt.

Was ist ein Membranfilter?

Membranfilter werden verwendet, um feine Partikel aus Lösungen zu entfernen. Die Filtration mit Membranfiltern, auch Mikrofiltration genannt, kann zuverlässig Partikel entfernen, die größer sind als die Porengröße des Filters. Da Membranfilter jedoch anfällig für Verstopfungen sind, werden sie vor der Filtration häufig einer Grobfiltration mit einem Vorfilter unterzogen.

Eine Vielzahl von Membranfiltermaterialien wird als Filter verwendet, darunter PTFE, PVDF, PES, Zellulosemischester und Polypropylen. Bei der Verwendung eines Membranfilters muss ein geeigneter Membranfilter anhand der chemischen Beständigkeit des Filtermaterials, der Adsorption der in der Probe enthaltenen Bestandteile durch das Filtermaterial und der Porengröße des Filters, die klein genug ist, um die Partikel zu entfernen, ausgewählt werden.

Anwendungen von Membranfiltern

Membranfilter bestehen aus einer Membran oder Membrane. Die Filtration von Flüssigkeiten ist in vielen Industriezweigen üblich, z. B. in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der Medizin und Elektronik, in der Chemie und in der Textilindustrie. Membranfilter werden in einem Verfahren eingesetzt, das als Mikrofiltration bekannt ist.

Die Mikrofiltration ist ein Verfahren, bei dem Stoffe, die größer sind als die Porengröße (Porendurchmesser) der Membran, vollständig zurückgehalten werden, so dass Verunreinigungen stabil aus Flüssigkeiten entfernt werden können. Die Mikrofiltration mit Membranfiltern wird daher in der Halbleiterindustrie eingesetzt, wo selbst kleinste Mengen an Fremdstoffen nicht zulässig sind, sowie vor der Abfüllung von Produkten, die als Lösungen verkauft werden sollen.

Materialien von Membranfiltern

Membranfilter werden aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt. Beispiele für Materialien sind PTFE (Polytetrafluorethylen), PVDF (Polyvinylidenfluorid), PES (Polyethersulfon), Nylon, Zellulose-Mischester und Polypropylen.

Alle diese Polymere unterscheiden sich in ihrer Beständigkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln, Säuren und Basen und weisen sehr unterschiedliche chemische Strukturen auf. Daher muss nicht nur die Beständigkeit gegenüber der zu filternden Lösung, sondern auch die leichte Adsorption der Probe auf dem Membranfilter berücksichtigt werden.

Aufbau von Membranfiltern

Ein Vergleich zu den Membranfiltern sind die Vorfilter. Dabei handelt es sich um denselben Filter, der jedoch eine andere interne Struktur und einen anderen Partikelfangmechanismus aufweist. Vorfilter bestehen aus Glas oder anderen zusammengedrückten Fasermaterialien. Dadurch ist die Größe der Fließwege im Filter nicht konstant. Außerdem werden bei der Filtration große Partikel durch Verstopfung in der Mitte des Durchflussweges zurückgehalten. Wenn jedoch eine zu große Menge durch den Filter fließt, können die verstopften Partikel aus dem Filter gedrückt werden.

Membranfilter hingegen haben einen bestimmten maximalen Porendurchmesser, und kein Durchflussweg kann größer sein als der im Katalog angegebene Porendurchmesser. Partikel, die größer als der Porendurchmesser sind, werden daher auf der Filteroberfläche gefangen und vollständig vom Filtrat getrennt. Da sich jedoch alle Partikel auf der Filteroberfläche ansammeln, sind Membranfilter anfällig für Verstopfungen. In der Praxis wird die Filtration häufig zunächst mit einem Vorfilter zur einfachen Filtration und dann mit einem Membranfilter durchgeführt.

Was ist ein Kreissägeblatt?

Ein Kreissägeblatt ist ein rundes Sägeblatt, das an einer Schneidemaschine befestigt ist und zum Schneiden oder Nuten von Materialien verwendet wird.

Es wird aus Hochgeschwindigkeitswerkzeugstahl (HSS) hergestellt und kann eine Vielzahl von Materialien bearbeiten. Sie können nachgeschliffen und viele Male verwendet werden, bis der Kreisdurchmesser des Blattes über die Grenzen der Schneidemaschine hinaus reduziert ist.

Da die Rotationsgeschwindigkeit geringer ist als bei Hochgeschwindigkeitstrennmaschinen, die ein Schneidrad verwenden, ermöglicht diese Eigenschaft eine Bearbeitung mit weniger Funkenflug und Staubemissionen.

Anwendungen von Kreissägeblättern

Kreissägeblätter werden zum Schneiden von Rund-, Vierkant- und L-förmigen Winkelhölzern sowie zum Schneiden von reibungshitzeempfindlichen Materialien wie PVC-Rohren und Aluminium verwendet, die für Hochgeschwindigkeitsschneidemaschinen ungeeignet sind. Materialien wie Nichteisenmetalle und PVC-Rohre erfordern jedoch die Auswahl eines für das jeweilige Material geeigneten Messers.

Da die Gefahr der Funkenbildung geringer ist, können sie in Bereichen eingesetzt werden, in denen Brandschutzvorkehrungen getroffen werden müssen. Je nach Typ kann der Winkel des Schraubstocks oder der Klemme, die das Material festhält, beliebig verändert werden, sodass auch schräge Schnitte möglich sind.

Funktionsweise der Kreissägeblätter

Obwohl es sich um dieselbe Schneidemaschine handelt, unterscheiden sich ihre Merkmale erheblich von denen der Hochgeschwindigkeitstrennmaschinen mit Schneidrädern. Erstens drehen sich Kreissägeblätter nicht so schnell wie Hochgeschwindigkeits-Trennschleifmaschinen und erzeugen daher weniger Staub.

Im Vergleich zu Schleifscheiben nutzt sich das Blatt schneller ab und muss schneller nachgeschliffen werden. Wird der Durchmesser des Messers nach wiederholtem Schleifen zu klein, ist der Austausch des Messers kostspielig und zeitaufwändig.

Schleifscheiben haben eine relativ lange Lebensdauer und können noch lange schneiden. Die Bearbeitungsgeschwindigkeit ist jedoch etwas langsamer als bei Kreissägeblättern, und die Schleifscheibe dreht sich mit hoher Geschwindigkeit, sodass Funken und Staub in großen Mengen entstehen. Auf die Arbeitsumgebung muss daher besonders geachtet werden.

Außerdem sind Kreissägeblätter weniger hitzeempfindlich, sodass sich nach dem Schnitt weniger Grate auf dem Querschnitt bilden, und die Schnittfläche hat den Vorteil eines sauberen Finishs.

Weitere Informationen zu Kreissägeblätter

1. Unterschiede zwischen Kreissägeblättern und Handsägen

Eine Handsäge ist eine so genannte „Säge“, d. h. ein Metallstreifen mit einer Schneide. Kreissägeblätter aus Metall sind vollständig aus einem harten Material wie HSS gefertigt, während bei Handsägen nur HSS für die Schneide verwendet wird.

Das Metallband ist elastisch und kann durch Krafteinwirkung geschwächt werden. Das Metall wird an einem Griff befestigt und von Hand gegen das Objekt gesägt.

Der Hauptunterschied zwischen Kreissägeblättern und Handsägen besteht in der Schneide, während Handsägen auf der linken und rechten Seite des Blattes eine „Klemme“ haben, um das Schneiden zu verbessern. Kreissägeblätter aus Metall haben diese „Klemme“ nicht.

2. Schnittbedingungen für Kreissägeblätter

Die Schnittbedingungen für Kreissägeblätter richten sich nach dem zu schneidenden Material, dem Material der Metallsäge und der jeweils ausgeführten Arbeit.

Die Schnittgeschwindigkeit wird nach den folgenden Richtlinien eingestellt

Fälle, in denen eine langsamere Schnittgeschwindigkeit erforderlich ist:

• Fälle, in denen die Lebensdauer der Kreissägeblätter im Vordergrund steht
• Fälle, in denen es sich bei dem zu bearbeitenden Material um ein hartes Material handelt
• Fälle, in denen ein Grobschnitt durchgeführt werden soll
• Fälle, in denen eine neue Arbeit begonnen werden soll
• Fälle, in denen die Kreissägeblätter einem starken Verschleiß ausgesetzt sind

Fälle, in denen die Schnittgeschwindigkeit erhöht wird:

• Fälle, in denen das Werkstückmaterial gut zerspanbar ist
• Fälle, in denen ein hohes Maß an Endbearbeitung erforderlich ist (für den Endschnitt kurz vor der Fertigstellung oder für die Feinbearbeitung von Details)

Der Vorschub pro Sägeblatt wird nach den folgenden Richtlinien eingestellt.

Fälle, in denen die Vorschubgeschwindigkeit reduziert werden sollte:

• Fälle, in denen das Werkstück für die Befestigung an der Schneidemaschine instabil ist, oder in denen die Form des Materials dünn oder instabil ist
• Fälle, in denen dünne und flexible Metallsägen zum Schneiden verwendet werden müssen
• Fälle, in denen ein hohes Maß an Endbearbeitung erforderlich ist (für endbearbeitungsnahes Schneiden oder Präzisionsendbearbeitung von Details)
• Fälle, in denen sich kleine Späne in der Schnittkante befinden und die Vorschubgeschwindigkeit reduziert wird, jedoch nicht unter die Mindestvorschubgeschwindigkeit
• Fälle, in denen tiefe Nuten geschnitten werden

Fälle, in denen die Vorschubgeschwindigkeit erhöht wird:

• Fälle, in denen das Material gut zerspanbar ist
• Fälle mit unterbrochenen Arbeitsflächen
• Fälle, in denen der Verschleiß an der Freifläche stark zunimmt
• Fälle, in denen die Maschine vibriert (es treten Vibrationen auf, und auf dem Werkstück werden Vibrationsmarken hinterlassen)

3. Schleifen von Kreissägeblättern

Wenn Kreissägeblätter wiederholt geschärft werden, verringert sich ihr Durchmesser allmählich. Solange das Sägeblatt das zu schneidende Objekt erreichen kann, kann es nachgeschliffen und wiederholt verwendet werden. Wenn das Sägeblatt das zu schneidende Objekt nicht mehr erreichen kann, muss das Kreissägeblatt ausgetauscht werden.

Wenn das Nachschleifen so bald wie möglich durchgeführt wird, können Risse im Kreissägeblatt und andere Betriebsprobleme vermieden werden. Außerdem verlängert die Wartung der Späne an der Schneidemaschine die Lebensdauer der Kreissägeblätter und verringert die Betriebskosten.

4. Maschinen, die in Kombination mit Kreissägeblättern verwendet werden

Zu den Maschinen, die in Verbindung mit der Kreissägeblätter verwendet werden, gehören Bandsägen und Kaltsägen. Kaltsägen haben eine sauberere Schnittfläche als Bandsägen und werden eingesetzt, wenn ein hochpräziser Schnitt erforderlich ist.

Beide Maschinen können in Kombination mit Kreissägeblättern eingesetzt werden, um höhere Bearbeitungsleistungen zu erzielen. Durch die Wahl der Sägeblätter und die Anpassung der Schnittbedingungen können sie außerdem eine Vielzahl von Materialien schneiden. Dank der jüngsten Fortschritte in der Automatisierungstechnik lassen sich mit diesen Maschinen außerdem hohe Produktivität und Sicherheit erzielen.

Bandsägemaschinen
Bandsägen sind Maschinen, die breite, dünne Sägeblätter zum Schneiden verwenden. Die Dicke des Materials, das geschnitten werden kann, hängt von der Länge des Sägeblatts ab. Bandsägen sind auch deshalb sehr produktiv, weil sie das Material automatisch zuführen können.

Kalte Sägen
Kaltsägen verwenden zum Schneiden scheibenförmige Sägeblätter, die sich mit hoher Geschwindigkeit drehen, um das Material zu zerschneiden.