આ બે ભાગનો લેખ ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગ પરના લેખના મુખ્ય મુદ્દાઓનો સારાંશ આપે છે અને આ મહિનાના અંતમાં ઇન્ટરફેક્સ ખાતે ટવરબર્ગના પ્રેઝન્ટેશનનું પૂર્વાવલોકન કરે છે. આજે, ભાગ 1 માં, આપણે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઈપો, ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગ તકનીકો અને વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓના ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગના મહત્વ વિશે ચર્ચા કરીશું. બીજા ભાગમાં, અમે પેસિવેટેડ મિકેનિકલ રીતે પોલિશ્ડ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઈપો પર નવીનતમ સંશોધન રજૂ કરીએ છીએ.
ભાગ 1: ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ટ્યુબ્સ ફાર્માસ્યુટિકલ અને સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગોને મોટી સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ટ્યુબની જરૂર હોય છે. બંને કિસ્સાઓમાં, 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પસંદગીનો એલોય છે. 6% મોલિબ્ડેનમવાળા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ એલોયનો ક્યારેક ઉપયોગ થાય છે; એલોય C-22 અને C-276 સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદકો માટે મહત્વપૂર્ણ છે, ખાસ કરીને જ્યારે વાયુયુક્ત હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડનો ઉપયોગ ઇચેન્ટ તરીકે થાય છે.
સપાટીની ખામીઓને સરળતાથી દર્શાવો જે અન્યથા વધુ સામાન્ય સામગ્રીમાં જોવા મળતી સપાટીની વિસંગતતાઓના ભુલભુલામણીમાં ઢંકાઈ જશે.
નિષ્ક્રિય સ્તરની રાસાયણિક જડતા એ હકીકતને કારણે છે કે ક્રોમિયમ અને આયર્ન બંને 3+ ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં છે, અને શૂન્ય સંયોજક ધાતુઓ નથી. યાંત્રિક રીતે પોલિશ્ડ સપાટીઓ નાઈટ્રિક એસિડ સાથે લાંબા સમય સુધી થર્મલ પેસિવેશન પછી પણ ફિલ્મમાં મુક્ત આયર્નનું ઉચ્ચ પ્રમાણ જાળવી રાખે છે. આ પરિબળ જ ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ સપાટીઓને લાંબા ગાળાની સ્થિરતાના સંદર્ભમાં મોટો ફાયદો આપે છે.
બે સપાટીઓ વચ્ચેનો બીજો મહત્વપૂર્ણ તફાવત એ છે કે એલોયિંગ તત્વોની હાજરી (યાંત્રિક રીતે પોલિશ્ડ સપાટીઓમાં) અથવા ગેરહાજરી (ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ સપાટીઓમાં). યાંત્રિક રીતે પોલિશ્ડ સપાટીઓ મુખ્ય એલોયિંગ રચના જાળવી રાખે છે જેમાં અન્ય એલોયિંગ તત્વોનું ઓછું નુકસાન થાય છે, જ્યારે ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ સપાટીઓમાં મોટે ભાગે ફક્ત ક્રોમિયમ અને આયર્ન હોય છે.
ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ પાઈપો બનાવવી સરળ ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ સપાટી મેળવવા માટે, તમારે સરળ સપાટીથી શરૂઆત કરવાની જરૂર છે. આનો અર્થ એ છે કે આપણે ખૂબ જ ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા સ્ટીલથી શરૂઆત કરીએ છીએ, જે શ્રેષ્ઠ વેલ્ડેબિલિટી માટે બનાવવામાં આવે છે. સલ્ફર, સિલિકોન, મેંગેનીઝ અને એલ્યુમિનિયમ, ટાઇટેનિયમ, કેલ્શિયમ, મેગ્નેશિયમ અને ડેલ્ટા ફેરાઇટ જેવા ડિઓક્સિડાઇઝિંગ તત્વોને પીગળતી વખતે નિયંત્રણ જરૂરી છે. ઓગળેલા ઘનકરણ દરમિયાન અથવા ઉચ્ચ તાપમાન પ્રક્રિયા દરમિયાન રચાયેલા કોઈપણ ગૌણ તબક્કાઓને ઓગાળવા માટે સ્ટ્રીપને ગરમીથી સારવાર આપવી આવશ્યક છે.
વધુમાં, સ્ટ્રાઇપ ફિનિશનો પ્રકાર સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે. ASTM A-480 માં ત્રણ વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ કોલ્ડ સ્ટ્રીપ સરફેસ ફિનિશની યાદી આપવામાં આવી છે: 2D (એર એનિલ્ડ, પિકલ્ડ અને બ્લન્ટ રોલ્ડ), 2B (એર એનિલ્ડ, રોલ પિકલ્ડ અને રોલ પોલિશ્ડ), અને 2BA (બ્રાઇટ એનિલ્ડ અને શિલ્ડ પોલિશ્ડ). વાતાવરણ). રોલ્સ).
શક્ય તેટલી ગોળાકાર ટ્યુબ મેળવવા માટે પ્રોફાઇલિંગ, વેલ્ડીંગ અને મણકા ગોઠવણનું કાળજીપૂર્વક નિયંત્રણ કરવું આવશ્યક છે. પોલિશ કર્યા પછી, વેલ્ડનો સહેજ અંડરકટ અથવા મણકાની સપાટ રેખા પણ દેખાશે. વધુમાં, ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગ પછી, રોલિંગના નિશાન, વેલ્ડના રોલિંગ પેટર્ન અને સપાટીને કોઈપણ યાંત્રિક નુકસાન સ્પષ્ટ દેખાશે.
ગરમીની સારવાર પછી, પટ્ટી અને પાઇપની રચના દરમિયાન રચાયેલી સપાટીની ખામીઓને દૂર કરવા માટે પાઇપના આંતરિક વ્યાસને યાંત્રિક રીતે પોલિશ કરવું આવશ્યક છે. આ તબક્કે, પટ્ટી પૂર્ણાહુતિની પસંદગી મહત્વપૂર્ણ બની જાય છે. જો ગડી ખૂબ ઊંડી હોય, તો સરળ નળી મેળવવા માટે ટ્યુબના આંતરિક વ્યાસની સપાટી પરથી વધુ ધાતુ દૂર કરવી આવશ્યક છે. જો ખરબચડી છીછરી અથવા ગેરહાજર હોય, તો ઓછી ધાતુ દૂર કરવાની જરૂર છે. શ્રેષ્ઠ ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ પૂર્ણાહુતિ, સામાન્ય રીતે 5 માઇક્રો-ઇંચ રેન્જમાં અથવા સરળ, નળીઓના રેખાંશ બેન્ડ પોલિશિંગ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. આ પ્રકારની પોલિશિંગ સપાટી પરથી મોટાભાગની ધાતુને દૂર કરે છે, સામાન્ય રીતે 0.001 ઇંચ રેન્જમાં, જેનાથી અનાજની સીમાઓ, સપાટીની અપૂર્ણતા અને રચાયેલી ખામીઓ દૂર થાય છે. વમળતી પોલિશિંગ ઓછી સામગ્રી દૂર કરે છે, "વાદળછાયું" સપાટી બનાવે છે, અને સામાન્ય રીતે 10-15 માઇક્રોઇંચ રેન્જમાં ઉચ્ચ Ra (સરેરાશ સપાટીની ખરબચડી) ઉત્પન્ન કરે છે.
ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગ ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગ એ ફક્ત એક વિપરીત કોટિંગ છે. ટ્યુબમાંથી કેથોડ ખેંચાતી વખતે ટ્યુબના આંતરિક વ્યાસ પર ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગ સોલ્યુશન પમ્પ કરવામાં આવે છે. ધાતુને સપાટી પરના સૌથી ઊંચા બિંદુઓથી દૂર કરવાનું વધુ સારું છે. આ પ્રક્રિયા ટ્યુબની અંદરથી ઓગળતી ધાતુ (એટલે ​​કે, એનોડ) સાથે કેથોડને ગેલ્વેનાઇઝ કરવાની "આશા" રાખે છે. કેથોડિક કોટિંગને રોકવા અને દરેક આયન માટે યોગ્ય સંયોજકતા જાળવવા માટે ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રીને નિયંત્રિત કરવી મહત્વપૂર્ણ છે.
ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગ દરમિયાન, એનોડ અથવા સ્ટેનલેસ સ્ટીલની સપાટી પર ઓક્સિજન બને છે, અને કેથોડની સપાટી પર હાઇડ્રોજન બને છે. ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ સપાટીઓના વિશેષ ગુણધર્મો બનાવવા માટે ઓક્સિજન એક મુખ્ય ઘટક છે, જે પેસિવેશન સ્તરની ઊંડાઈ વધારવા અને સાચા પેસિવેશન સ્તર બનાવવા બંને માટે ઉપયોગી છે.
ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગ કહેવાતા "જેકેટ" સ્તર હેઠળ થાય છે, જે પોલિમરાઇઝ્ડ નિકલ સલ્ફાઇટ છે. જેકેટ સ્તરની રચનામાં દખલ કરતી કોઈપણ વસ્તુ ખામીયુક્ત ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ સપાટીમાં પરિણમે છે. આ સામાન્ય રીતે ક્લોરાઇડ અથવા નાઇટ્રેટ જેવા આયન હોય છે, જે નિકલ સલ્ફાઇટની રચનાને અટકાવે છે. અન્ય દખલ કરનારા પદાર્થો સિલિકોન તેલ, ગ્રીસ, મીણ અને અન્ય લાંબી સાંકળ હાઇડ્રોકાર્બન છે.
ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગ પછી, ટ્યુબને પાણીથી ધોવામાં આવી હતી અને ગરમ નાઈટ્રિક એસિડમાં વધારામાં પેસિવેટેડ કરવામાં આવી હતી. આ વધારાનું પેસિવેશન કોઈપણ અવશેષ નિકલ સલ્ફાઇટને દૂર કરવા અને સપાટીના ક્રોમિયમ અને આયર્ન ગુણોત્તરને સુધારવા માટે જરૂરી છે. ત્યારબાદ પેસિવેટેડ ટ્યુબને પ્રોસેસ પાણીથી ધોવામાં આવી હતી, ગરમ ડીઆયોનાઇઝ્ડ પાણીમાં મૂકવામાં આવી હતી, સૂકવવામાં આવી હતી અને પેક કરવામાં આવી હતી. જો સ્વચ્છ રૂમ પેકેજિંગ જરૂરી હોય, તો ટ્યુબિંગને વધુમાં ડીઆયોનાઇઝ્ડ પાણીમાં ધોઈ નાખવામાં આવે છે જ્યાં સુધી ઉલ્લેખિત વાહકતા ન પહોંચે, પછી પેકેજિંગ પહેલાં ગરમ ​​નાઇટ્રોજનથી સૂકવવામાં આવે છે.
ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ સપાટીઓનું વિશ્લેષણ કરવા માટેની સૌથી સામાન્ય પદ્ધતિઓ ઓગર ઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (AES) અને એક્સ-રે ફોટોઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (XPS) (જેને રાસાયણિક વિશ્લેષણ ઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) છે. AES દરેક તત્વ માટે ચોક્કસ સિગ્નલ ઉત્પન્ન કરવા માટે સપાટીની નજીક ઉત્પન્ન થયેલા ઇલેક્ટ્રોનનો ઉપયોગ કરે છે, જે ઊંડાણ સાથે તત્વોનું વિતરણ આપે છે. XPS સોફ્ટ એક્સ-રેનો ઉપયોગ કરે છે જે બંધનકર્તા સ્પેક્ટ્રા બનાવે છે, જેનાથી પરમાણુ પ્રજાતિઓને ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દ્વારા અલગ પાડી શકાય છે.
સપાટીના દેખાવ જેવી જ સપાટી પ્રોફાઇલ ધરાવતી સપાટીની ખરબચડી કિંમતનો અર્થ સપાટીના દેખાવ જેવો જ નથી. મોટાભાગના આધુનિક પ્રોફાઇલર્સ સપાટીની ખરબચડી કિંમતોની જાણ કરી શકે છે, જેમાં Rq (જેને RMS તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે), Ra, Rt (લઘુત્તમ ટ્રફ અને મહત્તમ શિખર વચ્ચેનો મહત્તમ તફાવત), Rz (સરેરાશ મહત્તમ પ્રોફાઇલ ઊંચાઈ) અને અન્ય ઘણા મૂલ્યોનો સમાવેશ થાય છે. આ અભિવ્યક્તિઓ ડાયમંડ પેન વડે સપાટીની આસપાસ એક જ પાસનો ઉપયોગ કરીને વિવિધ ગણતરીઓના પરિણામે મેળવવામાં આવી હતી. આ બાયપાસમાં, "કટઓફ" નામનો ભાગ ઇલેક્ટ્રોનિક રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે અને ગણતરીઓ આ ભાગ પર આધારિત હોય છે.
Ra અને Rt જેવા વિવિધ ડિઝાઇન મૂલ્યોના સંયોજનોનો ઉપયોગ કરીને સપાટીઓનું વધુ સારી રીતે વર્ણન કરી શકાય છે, પરંતુ એવું કોઈ એક કાર્ય નથી જે સમાન Ra મૂલ્ય ધરાવતી બે અલગ અલગ સપાટીઓ વચ્ચે તફાવત કરી શકે. ASME ASME B46.1 માનક પ્રકાશિત કરે છે, જે દરેક ગણતરી કાર્યનો અર્થ વ્યાખ્યાયિત કરે છે.
વધુ માહિતી માટે સંપર્ક કરો: જોન ટવરબર્ગ, ટ્રેન્ટ ટ્યુબ, 2015 એનર્જી ડો., પી.ઓ. બોક્સ 77, ઇસ્ટ ટ્રોય, WI 53120. ફોન: 262-642-8210.