廈(shà)門易仕特(tè)儀器有限(xiàn)公司，專業(yè)密度檢測(ce)儀廠家  

吸水陶(táo)瓷密度 吸(xi)水陶瓷比(bi)重  封蠟法(fa)  煮沸法陶(táo)瓷比重  陶(táo)瓷體積密(mi)度  陶瓷孔(kǒng)隙率 陶瓷(ci)吸水分率(lǜ) 粉末冶金(jin)密度檢測(cè)儀 粉末冶(yě)金含油率(lü)檢測儀  硬(ying)質合金密(mi)度🏃‍♀️儀 可滲(shèn)透性粉末(mò)燒結材料(liào)密度儀

粉末冶(ye)金類産品(pǐn)大部分屬(shu)于多(duo)孔性與吸(xī)水性的産(chǎn)品，當使用(yòng)阿基米得(dé)原理中，一(yī)般的🈲不吸(xī)水比重計(ji)去測量時(shi)，樣品放入(ru)水中，樣🌍品(pin)即會一直(zhi)吸水，造💜成(cheng)水中的重(zhòng)量一直在(zài)變化，使量(liàng)測上數值(zhí)一直不穩(wěn)定，造成✏️數(shu)值上的誤(wù)差。相信這(zhè)一定是📐大(dà)家在量測(ce)上所遇到(dào)的問題。又目前(qian)的生産設(she)備昂貴、原(yuán)物料又持(chí)續的上漲(zhǎng)，使得生産(chǎn)成本增加(jia)；又産品的(de)同構型太(tài)高造成同(tong)業之間📱的(de)價格競争(zhēng)，使得産品(pin)所獲得的(de)利潤降低(dī)。

假如(rú)公司的營(ying)業額NT$100,000,000，而産(chan)品的不良(liang)率是6％，将造(zào)成公司NT$6,000,000的浪費(fei)。

假如(ru)公司的營(yíng)業額NT$100,000,000，而産品的(de)不良率是(shi)2％，将造成公(gōng)司NT$2,000,000的浪費(fei)。

以上(shàng)的數據得(dé)知不良率(lǜ)越高，所支(zhī)出的費用(yòng)越龐大，把(bǎ)不良率💘降(jiàng)的越低，所(suǒ)獲得的利(lì)潤也會相(xiang)對的提高(gāo)。所以(yǐ)如何改善(shàn)目前産業(yè)界所面臨(lin)的問題，是(shì)我們所追(zhui)求的目标(biao)。故我(wo)們誠心的(de)建議，在測(cè)量多孔性(xìng)材料的密(mi)度、含油率(lǜ)時，使用根(gen)據規範所(suo)制作而成(cheng)的設備，将(jiang)有助于降(jiang)低産㊙️品的(de)不良📧率。

本公司(si)爲建(jian)立正确且(qiě)符合規範(fan)的生(shēng)胚密度、燒(shāo)結後密度(du)、有效孔隙(xi)率的量測(ce)。特别研發(fā)出「全(quán)自動真空(kong)抽取機」與「可滲(shen)透性粉末(mo)燒結産品(pin)密度計ST-600P」。研發此(cǐ)兩項産品(pin)，期望能協(xie)助業界能(neng)有效降低(dī)産🏃‍♀️品的不(bu)✨良率。

理論基礎(chu)：此量測儀(yi)器設備是(shì)根據ASTM B311、B328、 MPIF 42 、MPIF 57與JIS Z2501、Z2505、Z2506和GB/T 5163、5164、5165和CNS Z8041、Z8042之規範(fan)，加以研究(jiū)和設計而(ér)成。

關(guān)鍵詞：生胚密度(du)、燒結後密(mì)度、含油率(lǜ)

1、前言(yan)：

一個(gè)任意成形(xing)的粉末冶金零(ling)件和精密(mi)陶瓷組件(jian)，其複(fú)雜的物體(ti)體積(jī)是很難由(you)市場上所(suǒ)謂的标準(zhǔn)量規與量(liang)具給予測(ce)量。如🛀🏻分厘(li)卡(Micrometer)和(he)測徑規(Caliper) ....等。那要(yào)使用何種(zhong)精密方法(fa)去量測體(tǐ)積呢？我們(men)可利用阿基米(mi)得原理所(suǒ)論述的『水中置(zhi)換法』去求得物(wù)體的體積(ji)。但是在複(fú)雜的形狀(zhuang)物體中，牽(qian)涉到物體(ti)本身是否(fǒu)存在吸水的問(wèn)題，又是一(yī)個考慮的(de)因素？

如結構性(xìng)粉末燒結(jie)機械零件(jiàn)、含油軸承(cheng)、精密陶瓷(cí)被動組件(jian)...等都(dou)是屬于吸(xī)水性粉末(mo)燒結

産品或孔(kong)隙大之産(chan)品；在規範(fàn)中提到此(cǐ)類産品的(de)密度求法(fǎ)是以體密(mi)度爲主要(yào)的認定标(biāo)準。故多孔(kong)🐉性産品密(mi)度測量，體(tǐ)密度🛀測量(liàng)法才是zui正(zhèng)确測量方(fāng)式。

體(tǐ)密度的公(gōng)式如下：它(tā)有三個變(bian)數Wa，Wb和Ww。  

Wa：樣品(pin)在空氣中(zhong)之重量   

Wb：防水後(hou)樣品在空(kōng)氣中之重(zhòng)量

Ww：防(fáng)水後樣品(pǐn)在水中之(zhi)重量

其演算公(gōng)式爲：

在上(shang)述的演算(suàn)公式中，要(yào)如何達到(dào)快速又正(zhèng)确的防🌐水(shuǐ)處理作🌈業(ye)，又是(shì)一個考慮(lǜ)的因素？

反觀目(mu)前産業界(jiè)對于生胚(pēi)密度、燒結(jie)後密度、有(you)效孔隙率(lü)的量測有(yǒu)下列幾種(zhong)方法，是否(fou)*符合規範(fàn)？是否快速(sù)、簡便有待(dai)商💞榷？

A：将試樣拿(na)至現場在(zai)大型真空(kōng)含浸機做(zuo)防水處理(lǐ)作業。

B：利用簡易(yì)酒精燈和(hé)燒杯在實(shi)驗室中做(zuò)溫度65℃時間30分鍾的簡(jian)易含浸防(fang)水處理作(zuo)業。

C：不(bu)做防水處(chù)理作業，直(zhi)接使用僅(jǐn)有兩個變(bian)量的橡膠(jiāo)密✨度計測(ce)量樣品的(de)密度值。

D：使用含(hán)有毒性的(de)水銀(yin)密度儀量(liàng)測密度。

E：隻測量(liang)樣品的重(zhong)量做爲判(pan)斷産品密(mi)度的依據(ju)。

綜合(he)以上，發現(xiàn)産業界的(de)量測方法(fa)和規範中(zhōng)有所差異(yì)。因此我們(men)根據各國(guo)規範加以(yǐ)研究和設(she)計兩種創(chuàng)新的産品(pǐn)：

*項：可(ke)滲透粉末(mò)燒結産品(pin)密度計ST-600P (圖1)

第二項：全(quán)自動真空(kōng)抽取機MHV-1 (圖2)

提供産業(ye)界正确且(qie)符合規範(fan)的生(shēng)胚密度、燒(shāo)結後密度(du)、有效孔隙(xì)率的量測(ce)。

*項：可滲透(tou)性粉末燒(shao)結産品密(mi)度計

針對結構性粉(fěn)末燒結機(jī)械零件、含(han)油軸承、精(jīng)密陶瓷被(bèi)動組件....等吸水性産(chǎn)品或(huò)孔隙大之(zhī)産品加以(yi)設計制造(zào)而成。本機(jī)主要使♍用(yong)📐于可滲透(tou)粉末燒結(jie)産品、精密(mi)陶瓷燒結(jié)産品、氧化磁鐵(tie)、吸水性材(cái)料、氣(qi)孔隙大之(zhi)産品....等産業。可(ke)直接讀出(chu)固體、顆粒(lì)體、浮體之(zhī)樣品在空(kong)氣中🚶‍♀️平均(jun1)重🌈量、水中(zhong)平均重量(liàng)以及體密度、含(han)油率、濕密(mi)度、開孔體(ti)積等。

隻需(xū)量測出Wa、Wb、Ww即可立(lì)刻計算出(chu)樣品的密(mì)度。

Wa：樣(yang)品在空氣(qì)中之重量(liang)

Wb：防水(shuǐ)後樣品在(zài)空氣中之(zhī)重量

Ww：防水後樣(yàng)品在水中(zhong)之重量

其演算(suan)公式爲：

第二項(xiàng)：全自動真(zhen)空抽取機(ji) MHV-1  (圖2)

在防水(shui)處理的作(zuò)業中，針對(dui)規範中的(de)真空抽取(qu)油浸法，我(wǒ)們設計制(zhi)作一台全(quan)自動的真(zhēn)空抽取機(jī)MHV-1 (L410 x W340 x H430mm)

可依(yī)據不同的(de)規範，設定(ding)不同的油(you)浸溫度、抽(chou)真空時間(jiān)；測量(liang)簡單(dān)、快速，數據(jù)準确，可節(jie)省不少的(de)人力成本(ben)與時間成(cheng)本。                                            圖(tú)2 全自(zi)動真空抽(chōu)取機 MHV-1

2、實驗

2.1實驗一

一般比(bǐ)重計與可滲透(tòu)性粉末燒(shāo)結産品密(mì)度計測量(liang)是否有差(chà)異?

實(shi)驗樣品條(tiáo)件：

樣(yàng)品：圓(yuán)形狀生胚(pēi)産品     實驗報告(gào)：水溫(wen)25℃

1. 數據1：

使用(yòng)設備：一般(bān)比重計ST-203S   0.001g ~ 200g   0.001g/cm3

幹密度(du)測試法：使(shǐ)用一般的(de)比重計測(ce)量

演(yan)算公式：利(lì)用二(er)個變數的(de)直讀式比(bǐ)重計測量(liang)

操作(zuo)步驟：

• 先測樣品(pin)在空氣中(zhong)之重量
• 再測量(liang)樣品在水(shui)中之重量(liang)時，約有幾(ji)種方式：
  1. 先浸泡(pào)一下酒精(jīng)，免除氣泡(pào)附着再放(fang)入水中。
  2. 在水槽(cáo)中夾住樣(yàng)品搖晃以(yǐ)去除氣泡(pào)，直接放入(ru)水中。

表1  所(suo)得數據

1. 數據2：

使用(yòng)設備：體密(mì)度測試法(fa)：使用可滲透性(xìng)粉末燒結(jié)産品密度(du)計 ST-600P (圖(tú)1)

1、廈門易仕(shì)特 ST-600P   0.005g ~ 200g    0.001g/cm3

2、全自動(dong)真空抽取(qǔ)機 MHV-1 (圖(tu)2)

3、使用(yong)規範：CNS與JIS的(de)防水處理(lǐ)法 (參(can)看表8)

演算公式(shì)：利用(yong)ASTM三個(gè)變數的直(zhi)讀式比重(zhong)計測量

操作步(bù)驟：

1. 在(zai)室溫中将(jiāng)樣品*浸入(ru)含有油的(de)真空幹燥(zao)器裏。
2. 按下抽真(zhen)空鍵，将容(rong)器内之壓(yā)力降至小(xiǎo)于4Kpa，并(bing)保持30分鍾。
3. 30分鍾後，慢慢打(dǎ)開洩壓閥(fa)洩壓，然後取出(chu)樣品。将其(qi)附着于表(biao)面油輕輕(qing)擦去。

表2 所(suo)得數據

實驗(yan)報告：

根據表1、表2所得數據(ju)我們可以(yi)發現，使用(yong)一般的密(mì)度計測量(liàng)密度會造(zao)成所得到(dao)之密度值(zhí)高于(yú)産品(pin)實際的密(mì)度值。所以(yi)在體(ti)密度量測(ce)一定要使(shǐ)用規範所(suǒ)述的方法(fǎ)量測，才不(bú)會造成密(mì)度的差異(yì)。

2.2實驗(yan)二

各(gè)種規範中(zhōng)，防水處理(li)作法的差(cha)異，所得到(dào)的密度值(zhi)是否有差(chà)異?

作(zuò)法：

使(shǐ)用CNS與(yǔ)JIS的防(fang)水處理法(fa)、GB/T的防(fáng)水處理法(fǎ)、ASTM、MPIF的防水處(chu)理法(參看表8)

，利用ST-600P計算出(chū)密度值，觀(guan)察不同規(guī)範作法密(mì)度值是否(fǒu)有差異？

實驗樣(yàng)品條件：

使用設(shè)備：體密度(dù)測試法：使(shi)用可(kě)滲透性粉(fěn)末燒結産(chan)品密度計(ji) ST-600P (圖1)

1、廈(shà)門易仕特(tè) ST-600P  0.005g ~ 200g   0.001g/cm3

2、全自動真(zhēn)空抽取機(jī) MHV-1 (圖2)

3、樣品：圓形狀(zhuàng)生胚産品(pin)

4、實驗(yàn)報告：水溫(wēn)25℃

5、演算公式(shì)：利用(yong)ASTM三個(ge)變數的直(zhí)讀式比重(zhòng)計測量

作法圖(tú)片：

圖(tú)3 量測(ce)作法

1. 數據1：CNS與JIS的防水(shuǐ)處理法(參看表(biao)8)：将樣品浸(jìn)入容器内(nèi)之油中，在(zai)室溫下将(jiāng)容器内之(zhi)壓力降至(zhi)🚩小于4Kpa，并保持30分鍾後(hòu) ，回複(fú)到常壓。

表3 所得數據(jù)

1. 數(shu)據2：GB/T的防水(shui)處理法(參看表(biǎo)8)：将樣品浸(jìn)入到65±5℃的熱(re)油中，直到(dao)不再有氣(qì)泡出現，冷(lěng)卻到室溫(wen)後，取出樣(yang)品。

表(biǎo)4 所得(de)數據

1. 數據3：ASTM、MPIF的防水(shui)處理法(參看表(biao)8)：将樣品浸(jin)入在82±5℃的熱(rè)油中4個小時，然(ran)後冷卻到(dào)室溫後，取(qu)出樣品。

表5 所得數據(ju)

1. 數(shu)據4：此作法(fǎ)是我們綜(zong)合以上防(fáng)水處理規(guī)範所研拟(ni)出來的🌏作(zuo)法，縮👉短時(shí)間隻需1分鍾。其(qi)數據提供(gòng)各位參考(kǎo)。作法如下(xià)：

操作(zuo)步驟：

1. 将樣品放(fàng)入真空器(qì)裏，按下抽(chou)真空機。真(zhen)空度達70cmHg時，抽真(zhen)空機自動(dòng)停止抽取(qǔ)。
2. 打開(kai)閥門讓已(yi)經溫控60℃的(de)潤滑油進(jìn)入真空器(qi)内，樣(yang)品*浸泡在(zai)潤滑(hua)油中(zhōng)。
3. 再按(àn)下抽真空(kong)機繼續抽(chou)真空，到達(dá)所設定時(shi)間60秒(miao)，抽真空機(jī)自動停止(zhǐ)抽取。
4. 然後慢慢(man)打開洩壓(yā)閥洩壓 。
5. 取(qu)出樣品并(bing)依序将樣(yàng)品表面的(de)油擦幹。

表6 所得數據(jù)

實(shi)驗報告：

綜合以(yǐ)上表3、表4、表(biao)5、表6四個數據的(de)量測，發現(xian)各種規範(fàn)作法(fǎ)之間所計(jì)算出來的(de)密度值差(chà)異并不大(da)，所以要使(shi)用那一種(zhong)作法zui爲合(hé)适由使用(yòng)者自行決(jue)定。其中數(shù)據4的(de)方法，是我(wo)們綜合以(yi)上的規範(fan)所研究出(chu)來的作法(fa)✨，密度值與(yu)規範的值(zhi)相差不大(da)，提供各位(wèi)使用者參(can)考，如使用(yòng)者覺得此(ci)方式可以(yǐ)接受，它可(kě)讓測量🏃🏻的(de)時間大幅(fu)的縮短至(zhi)1分鍾(zhōng)。

2.3實驗(yan)三

利(lì)用全自動(dong)真空抽取(qǔ)機作真空(kōng)含浸處理(li)，計算出含(hán)🚩油率

圖4  SD-200L             提(tí)供軟件程(cheng)序             全(quan)自動真空(kōng)抽取機 MHV-1

使用設(shè)備：

1、日本Alfa-Mirage   SD-200L  0.0001g ~ 200g   0.0001g/cm3 (圖4)

2、全自(zi)動真空抽(chōu)取機 MHV-1 (圖2)

3、樣(yang)品：燒(shāo)結後含油(yóu)軸承産品(pin)

4、實驗(yan)報告：水溫(wen)25℃

5、演算公式(shì)：三個(gè)變數計數(shu)出含油率(lǜ)

6、使用CNS與JIS規(guī)範作法(參看表(biǎo)8)

作法(fa)如下：

1. 将樣品放(fàng)入容器内(nèi)降低容器(qi)内部之壓(ya)力小于4Kpa保持10分鍾，
2. 将加熱(rè)至80℃之(zhi)油注入到(dào)容器内，使(shǐ)樣品*浸滿(man)。
3. 繼續(xù)保持在此(ci)減壓下之(zhi)狀态達30分鍾，然(rán)後回複常(chang)壓。
4. 等(děng)油溫回複(fu)到常溫後(hòu)，取出試料(liao)，将附着在(zài)試料上之(zhī)油輕輕擦(ca)去。

表(biǎo)7 所得(dé)數據

實驗(yàn)報告：

在含油率(lü)的作法，可(kě)以依據不(bú)同規範設(shè)定不同的(de)溫度、時🎯間(jian)㊙️，快速、準确(què)的求出含(han)油率。

表8  規(guī)範中所述(shù)測量密度(dù)的防水處(chù)理方法

3結論(lun)：

感謝(xiè) 粉末(mò)冶金各爲(wèi)*和教授的(de)指導。産品(pin)本身在設(she)計時，因考(kǎo)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻慮多孔性(xing)材料體密(mì)度的自動(dong)量測設備(bei)和儀器還(hai)📧沒有誕生(shēng)，所以就以(yi)💞【自動化多(duō)孔性材料(liao)的體密度(du)量測】爲主(zhǔ)題。曆經了(le)5年期(qī)間的努力(li)，我們研習(xí)各種材料(liao)的密度量(liàng)測方法，并(bìng)且🔴不斷的(de)請教台大(dà)與興大的(de)教授們和(hé)各行業學(xue)有專精的(de)人士，反複(fu)的實驗和(hé)求證，要求(qiú)産品👄的推(tuī)出能帶給(gei)🔞以多孔💚性(xing)材料所生(sheng)産的産品(pin)，在生産過(guo)程中能降(jiang)低其不良(liang)率且得到(dao)實際的質(zhì)量量測。并(bìng)也期望能(neng)廣泛的應(ying)用于各行(hang)業。