廈門易仕特儀器有限公司，專業密(mì)度檢測儀廠家  

吸水陶瓷密度 吸水陶瓷比重  封(fēng)蠟法  煮沸(fèi)法陶(táo)瓷比重  陶瓷體積密度  陶瓷孔隙率 陶瓷吸水分率 粉末冶金密度檢測儀 粉(fěn)末冶金含油率(lǜ)檢測儀  硬質合金密度(dù)儀 可滲透性(xìng)粉末燒結材料密度儀

粉末冶金類産品大部(bù)分屬于多孔性(xìng)與吸水性的産品，當使用阿基米得(dé)原理(lǐ)中，一般的不吸水比重計去測(cè)量時，樣品放入水中(zhōng)，樣品即會(huì)一直(zhí)吸水，造成水中(zhōng)的重量一直在變化，使量測上數值一直不穩定，造成數值上的誤差。相信這一定(dìng)是大(dà)家在(zài)量測上所遇到的問題。又目前的生産設備昂貴、原物(wù)料又持續的(de)上漲，使得生産成本增加；又産品的(de)同構型太高造(zào)成同業之間的價格(gé)競争，使得産品所獲得的利潤降低。

假如公(gōng)司的(de)營業額NT$100,000,000，而産品的不良(liáng)率是6％，将造(zào)成(chéng)公(gōng)司NT$6,000,000的(de)浪費。

假如公司的營業額NT$100,000,000，而産品的不良(liáng)率是2％，将造成公司NT$2,000,000的浪費。

以上的數據得(dé)知不良率越高，所支出的(de)費用越龐大，把不良率降的(de)越低，所(suǒ)獲得的利潤(rùn)也會相對的提高。所以(yǐ)如何改善目(mù)前産(chǎn)業界所面臨的問(wèn)題，是我們(men)所追(zhuī)求的目标。故我們誠(chéng)心的建議，在測量多孔性材料的密度、含油率時，使(shǐ)用根據規(guī)範所制作而(ér)成的設備，将有助于降(jiàng)低産品的不良率。

本公司爲建立(lì)正确且符合規範的生胚密度、燒結後(hòu)密度、有效孔隙率的(de)量(liàng)測。特别研發出「全自動真空抽取(qǔ)機」與「可滲透性(xìng)粉末(mò)燒結産品密度計ST-600P」。研發此兩項(xiàng)産品，期望能協助(zhù)業界能有效降低産(chǎn)品的不(bú)良率。

理論基礎：此量測(cè)儀器設備是根據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，加以研究和設(shè)計而成。

關(guān)鍵詞：生胚密度、燒結(jié)後密度、含油率

1、前言：

一個任意成形的粉末冶(yě)金零件和精密陶瓷組件(jiàn)，其複雜(zá)的物體體積是很(hěn)難由市場上所謂的标準量規(guī)與量具給(gěi)予測量。如分厘卡(Micrometer)和(hé)測徑規(Caliper) ....等。那要使用何種精密方法去量測體積呢？我們可利用阿(ā)基米得原理所論述的『水(shuǐ)中置換法(fǎ)』去求得物體的體積。但是在複雜的形狀物體中，牽涉到(dào)物體本身是否存(cún)在吸水的問題，又是一個考(kǎo)慮(lǜ)的因素？

如結構性粉末燒結機械零件、含油軸承、精密陶瓷被動(dòng)組(zǔ)件...等都是屬于吸水性(xìng)粉末燒結

産品或(huò)孔隙大(dà)之産品；在規範中提到此類産品(pǐn)的密(mì)度求法是以體密度爲主要(yào)的認定标準。故多孔性産品密(mì)度測量，體密度(dù)測量法(fǎ)才是zui正确測(cè)量方(fāng)式。

體密度的公式如下：它有三個變數Wa，Wb和Ww。  

Wa：樣品在空氣中之重量   

Wb：防水後樣品在空氣中之重量

Ww：防水後樣品在水中之重量

其演算(suàn)公式爲：

在上述的演算公式中，要如何達到快速又正确的防水處理作業，又是一(yī)個考慮的因素？

反(fǎn)觀目前産業界對于生胚密度、燒結後密度、有效孔隙率的量(liàng)測有下列幾種方法，是否*符合規範？是否快速、簡便有待商榷(què)？

A：将試樣拿(ná)至現(xiàn)場在大型真空含(hán)浸機做防水處理作業。

B：利(lì)用簡易酒精(jīng)燈和燒杯在實驗室(shì)中做(zuò)溫度65℃時間(jiān)30分鍾的簡易(yì)含浸防水處理作業。

C：不做防水處理作業，直接使用僅有兩個(gè)變量的(de)橡膠密度計測(cè)量樣品的密度值。

D：使用含(hán)有毒(dú)性的水(shuǐ)銀密度(dù)儀量測密度。

E：隻測量樣品的重量做爲判斷産(chǎn)品密度的依據。

綜合(hé)以上，發現産(chǎn)業界的量測方法和規範中有所(suǒ)差異。因此我們根(gēn)據(jù)各國規範加以(yǐ)研究和設計兩種創新的産品：

*項：可滲透粉末燒結産品密度(dù)計ST-600P (圖1)

第二項：全自動真(zhēn)空抽取機MHV-1 (圖2)

提供産業界正确且(qiě)符合規範的生胚密(mì)度、燒結後密度、有效孔隙率的量測。

*項(xiàng)：可滲透性粉末燒結産品密度計

針對結構性粉末燒結(jié)機械零件、含油軸承、精(jīng)密陶(táo)瓷被動組(zǔ)件(jiàn)....等吸水性産品或孔隙大之産品加(jiā)以設計制造而成(chéng)。本機主要使用于(yú)可滲透粉末燒結(jié)産品、精密陶瓷燒結産品、氧化磁鐵、吸水性材料、氣孔隙大(dà)之産品....等(děng)産業。可直接讀出固體(tǐ)、顆粒體、浮體之樣品在(zài)空氣中平均(jun1)重量、水中(zhōng)平均重量以及體(tǐ)密(mì)度、含油率、濕密度、開孔體積等。

隻需量測(cè)出(chū)Wa、Wb、Ww即可立刻計(jì)算出樣(yàng)品的密度。

Wa：樣(yàng)品在空氣中之重量

Wb：防水後樣(yàng)品在空氣中之重量

Ww：防水後樣品(pǐn)在水中之重量(liàng)

其(qí)演算公式爲：

第二(èr)項：全自動真空抽取機(jī) MHV-1  (圖2)

在防水處理的作業中，針對規範(fàn)中的真空抽取油浸法，我們設計制作一台全自動的真空抽(chōu)取機MHV-1 (L410 x W340 x H430mm)

可依據不同的規範，設定不同的油浸溫度、抽真空(kōng)時間；測量簡單、快速，數據準确(què)，可節省不少的人力(lì)成本與時間成本。                                            圖2 全自動真空抽取機 MHV-1

2、實驗

2.1實驗一

一般比重計(jì)與可滲透性粉末燒結産品密度計測量是否有差異?

實驗樣品條件：

樣品(pǐn)：圓形(xíng)狀生胚産品     實驗報(bào)告：水溫25℃

1. 數據(jù)1：

使用設備(bèi)：一般比重(zhòng)計ST-203S   0.001g ~ 200g   0.001g/cm3

幹密度測試法：使用一般的比重計測(cè)量

演算公式：利用二個變數的直讀(dú)式比重計測(cè)量

操作步(bù)驟：

• 先測樣品在空(kōng)氣中之重量
• 再(zài)測量樣品在水中之重(zhòng)量時，約有幾種方式：
  1. 先(xiān)浸(jìn)泡(pào)一下(xià)酒精，免除(chú)氣泡附(fù)着再放入水中。
  2. 在水槽中夾住樣(yàng)品搖晃以去除氣泡，直接(jiē)放入水中。

表(biǎo)1  所得數據

1. 數據2：

使用設備：體(tǐ)密度測試法：使用可滲透性粉末(mò)燒結産品密度計(jì) ST-600P (圖1)

1、廈門易仕特 ST-600P   0.005g ~ 200g    0.001g/cm3

2、全自動真空抽取機(jī) MHV-1 (圖2)

3、使用規範(fàn)：CNS與JIS的防水處理法 (參看表8)

演算(suàn)公式：利用(yòng)ASTM三個變數的直讀式比重計測(cè)量

操作步驟：

1. 在室溫(wēn)中将樣品*浸入含有(yǒu)油的真空幹燥器裏。
2. 按下抽真空鍵，将容器内之壓(yā)力降至小于4Kpa，并保(bǎo)持30分鍾。
3. 30分鍾(zhōng)後，慢慢打開洩壓閥洩壓，然後取出樣品。将其附着于表面油(yóu)輕輕擦去。

表2 所得數據

實驗報告(gào)：

根據表1、表2所得數據我(wǒ)們可以發現，使用一般的密度計測(cè)量密度會造成所(suǒ)得到之密度值高于産品實際的密度值。所(suǒ)以(yǐ)在體密度(dù)量測一定要使用(yòng)規(guī)範所述的方(fāng)法量測(cè)，才不會造成(chéng)密度的差異。

2.2實驗二

各種規範中，防水處理作法的差異，所得(dé)到的密度值是否(fǒu)有差異?

作法：

使用CNS與(yǔ)JIS的防水處理法、GB/T的防水處(chù)理法、ASTM、MPIF的防水處(chù)理法(參看表8)

，利(lì)用ST-600P計算出密度值，觀察不同規範作(zuò)法密度值是否有差異？

實驗樣品條件：

使用設備：體密度測試法：使用可滲透性粉末燒結(jié)産品密度計 ST-600P (圖1)

1、廈門易(yì)仕特(tè) ST-600P  0.005g ~ 200g   0.001g/cm3

2、全自動真空抽取機 MHV-1 (圖2)

3、樣品：圓形狀生胚産品

4、實驗報告：水溫25℃

5、演算公式：利用ASTM三個變數(shù)的直讀式比重計測量

作法圖片：

圖3 量測作(zuò)法

1. 數據1：CNS與JIS的(de)防水(shuǐ)處理法(參(cān)看表8)：将樣品浸入容器内(nèi)之油(yóu)中，在室溫下将容器内之壓力(lì)降至小于4Kpa，并保持30分鍾後 ，回複到常壓。

表3 所得數據

1. 數據2：GB/T的防水處理(lǐ)法(參看表8)：将樣品浸入到(dào)65±5℃的熱油中，直到不再有氣泡出現，冷(lěng)卻到室溫後，取出樣品。

表4 所得數據

1. 數(shù)據3：ASTM、MPIF的防水處理法(參看表8)：将樣品浸入在82±5℃的熱油中4個小時，然後冷卻到室溫後，取出樣品。

表5 所得數據

1. 數(shù)據4：此(cǐ)作(zuò)法是我們綜合以(yǐ)上防水處理規範所研拟出來的作法，縮短時間隻需1分鍾(zhōng)。其數據提供各位參考。作法如下：

操作步驟：

1. 将樣(yàng)品放入真空器裏，按下抽真空機。真空度達70cmHg時，抽真空機自動停止抽取。
2. 打開閥門讓已經溫控60℃的潤滑油進入真空器内，樣品*浸泡在潤滑油中。
3. 再按下抽真空機繼續抽真空，到達所設定時間60秒，抽真空機(jī)自動停止(zhǐ)抽取。
4. 然後慢慢打開洩壓閥洩壓 。
5. 取出樣品并依(yī)序将樣品表面的油擦(cā)幹。

表6 所得數據

實驗(yàn)報告：

綜合以上表(biǎo)3、表4、表5、表6四(sì)個數據的量測，發現(xiàn)各種規範(fàn)作法之間(jiān)所計(jì)算出來的密度值差(chà)異并不大(dà)，所以(yǐ)要使用那一種作法zui爲合适由(yóu)使用者自行決定。其中數據(jù)4的方法，是我們綜合以上的規範所研究(jiū)出(chū)來的作法，密度值與規範的值相差不大，提供各位使用(yòng)者參考，如使用者覺得此方式可(kě)以接受，它可讓測(cè)量的時間大幅的縮短至1分(fèn)鍾。

2.3實驗三

利用全自動真空(kōng)抽取機作真空含浸處理，計算出含(hán)油率

圖4  SD-200L             提供軟件程序             全自動真空抽取機 MHV-1

使用設備：

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

2、全自動真(zhēn)空抽取機 MHV-1 (圖2)

3、樣品：燒結後含油軸承産品

4、實驗報告：水溫25℃

5、演算公式：三個變數計數出含(hán)油率

6、使用CNS與JIS規範作法(參看(kàn)表8)

作法如下(xià)：

1. 将樣品放入(rù)容器内降低(dī)容器内部之壓力小(xiǎo)于4Kpa保持10分鍾，
2. 将加熱至80℃之油注入到容器内，使樣品*浸滿。
3. 繼續保持在此減(jiǎn)壓下之狀态達30分(fèn)鍾，然後回複常壓。
4. 等油溫回複到常溫後，取出試料，将附着在試料上之油輕(qīng)輕擦(cā)去。

表7 所得數據

實驗(yàn)報告：

在含油(yóu)率的作法，可(kě)以依(yī)據不同規範設定(dìng)不(bú)同的溫度(dù)、時間，快速、準确的(de)求出含油率。

表8  規範中所述測量密度的防水處理方法

3結論：

感謝 粉末冶金各爲*和教授的指導。産品本身在設計時，因考慮多孔性材料體密度的自動量測(cè)設備和儀器還沒有(yǒu)誕生，所以就以【自動化多孔性材料(liào)的體(tǐ)密度量測】爲主題。曆(lì)經(jīng)了5年期間的努力，我們(men)研習(xí)各種(zhǒng)材料的密度量測方法，并且不斷的請教(jiāo)台大與(yǔ)興大的教授(shòu)們和各行業學有專精的人士，反複的實驗(yàn)和求證(zhèng)，要求産品的推出能帶給以多孔性材(cái)料所生産(chǎn)的産品，在生産過程中能降低其不良率且得到實際的質量量測。并也期望能廣泛的應用于各行業。