廈(shà)門易仕特(te)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(fǎ)  煮沸法陶(táo)瓷比重  陶(tao)瓷體積密(mi)度  陶瓷孔(kǒng)隙率 陶瓷(ci)吸水分率(lü) 粉末冶金(jīn)密度檢測(cè)儀 粉末冶(yě)金含油率(lǜ)檢測儀  硬(ying)質合金🐇密(mì)度儀 可滲(shèn)透性粉末(mo)燒結材料(liào)密度儀

粉末冶(ye)金類産品(pǐn)大部分屬(shǔ)于多(duō)孔性與吸(xī)水性的産(chǎn)品，當使用(yong)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(pǐn)即會一直(zhi)吸水，造成(cheng)水中的重(zhòng)量一直在(zai)變化，使💞量(liàng)測上數值(zhi)一直不穩(wěn)定，造成數(shù)值上的誤(wù)差。相信🔞這(zhè)一定是大(da)家在量✏️測(cè)上所遇到(dào)的問題。又目前(qian)的生産設(shè)備昂貴、原(yuan)物料又持(chi)續的上漲(zhang)，使得生♻️産(chǎn)成本增加(jia)；又産品的(de)同構型太(tai)高造成同(tóng)業♌之間的(de)價格競争(zhēng)，使得産品(pǐn)所獲得的(de)利潤降低(di)。

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

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

以上(shang)的數據得(dé)知不良率(lü)越高，所支(zhi)出的費用(yong)越龐大，把(bǎ)不👣良率降(jiang)的越低，所(suo)獲得的利(li)潤也會相(xiang)對的提高(gāo)。所以(yi)如何改善(shan)目前産業(yè)界所面臨(lín)的問題，是(shi)我們所追(zhuī)⚽求的♋目标(biāo)。故我(wo)們誠心的(de)建議，在測(cè)量多孔性(xing)材料的密(mi)度、含油率(lü)時☎️，使用💋根(gen)據規範所(suo)制作而成(cheng)的設備，将(jiang)有助⛹🏻‍♀️于降(jiàng)低産🔞品的(de)不良率。

本公司(si)爲建(jiàn)立正确且(qiě)符合規範(fan)的生(sheng)胚密度、燒(shao)結後密度(dù)、有效孔隙(xì)率的量測(ce)。特别研發(fā)出「全(quan)自動真空(kōng)抽取機」與「可滲(shen)透性粉末(mò)燒結産品(pin)密度計ST-600P」。研發此(ci)兩項産品(pin)，期望能協(xie)助業界能(neng)有效降低(di)産🏃‍♀️品的不(bú)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(jiu)和設計而(er)成。

關(guan)鍵詞：生胚密度(du)、燒結後密(mi)度、含油率(lǜ)

1、前言(yán)：

一個(gè)任意成形(xíng)的粉末冶金零(líng)件和精密(mì)陶瓷組件(jiàn)，其複(fu)雜的物體(tǐ)體積(ji)是很難由(yóu)市場上所(suǒ)謂的标準(zhun)量規與量(liang)具給予測(ce)量。如分🌈厘(lí)卡(Micrometer)和(he)測徑規(Caliper) ....等。那要(yào)使用何種(zhǒng)精密方法(fǎ)去量測體(tǐ)積呢？我們(men)可⛹🏻‍♀️利用阿基米(mǐ)得原理所(suo)論述的『水中置(zhi)換法』去求得物(wu)體的體積(ji)。但是在複(fú)雜的形狀(zhuàng)物體中，牽(qiān)涉到物體(ti)本身是否(fou)存在吸水的問(wen)題，又是一(yi)個考慮的(de)因素？

如結構性(xing)粉末燒結(jié)機械零件(jiàn)、含油軸承(chéng)、精密陶瓷(ci)💋被動組件(jiàn)...等都(dou)是屬于吸(xī)水性粉末(mò)燒結

産品或孔(kǒng)隙大之産(chǎn)品；在規範(fàn)中提到此(cǐ)類産品的(de)密度👄求法(fǎ)是㊙️以體密(mì)度爲主要(yào)的認定标(biao)準。故多孔(kǒng)🐕性産品密(mì)度測💁量，體(tǐ)密度測量(liang)法才是zui正(zheng)确測量方(fāng)式。

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

Wa：樣品(pǐn)在空氣中(zhong)之重量   

Wb：防水後(hòu)樣品在空(kōng)氣中之重(zhong)量

Ww：防(fáng)水後樣品(pǐn)在水中之(zhī)重量

其演算公(gong)式爲：

在上(shàng)述的演算(suàn)公式中，要(yào)如何達到(dao)快速又正(zheng)确的防水(shui)處理作業(ye)，又是(shi)一個考慮(lǜ)的因素？

反觀目(mu)前産業界(jiè)對于生胚(pei)密度、燒結(jie)後密度、有(yǒu)效孔隙率(lǜ)的量測有(yǒu)下列幾種(zhǒng)方法，是否(fǒu)*符合規範(fan)？是否快🥰速(su)、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(zuò)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(jiǎn)易含浸防(fáng)水處理作(zuo)業。

C：不(bu)做防水處(chu)理作業，直(zhí)接使用僅(jǐn)有兩個變(biàn)量的橡㊙️膠(jiāo)密度🧑🏽‍🤝‍🧑🏻計測(cè)量樣品的(de)密度值。

D：使用含(han)有毒性的(de)水銀(yín)密度儀量(liang)測密度。

E：隻測量(liang)樣品的重(zhong)量做爲判(pàn)斷産品密(mì)度的依據(jù)。

綜合(hé)以上，發現(xiàn)産業界的(de)量測方法(fǎ)和規範中(zhong)有所差異(yi)♍。因此我🙇‍♀️們(men)根據各國(guo)規範加以(yǐ)研究和設(shè)計兩種創(chuàng)新的👉産品(pǐn)：

*項：可(kě)滲透粉末(mo)燒結産品(pǐn)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(fàn)的生(sheng)胚密度、燒(shao)結後密度(du)、有效孔隙(xì)率的量測(ce)。

*項：可滲透(tòu)性粉末燒(shāo)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(bei)動組件....等吸水性産(chǎn)品或(huò)孔隙大之(zhī)産品加以(yǐ)設計制造(zao)而成。本機(ji)主要使用(yòng)💚于😄可滲透(tòu)粉末燒結(jie)産品、精密(mi)陶瓷燒結(jie)産品、氧化磁鐵(tie)、吸水性材(cai)料、氣(qi)孔隙大之(zhī)産品....等産業。可(kě)直接讀出(chu)固體、顆粒(lì)體、浮體之(zhī)樣品在空(kōng)氣中平🍉均(jun)重量、水中(zhong)平均重量(liàng)以及體密度、含(hán)油率、濕密(mì)度、開孔體(tǐ)積等。

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

Wa：樣(yang)品在空氣(qì)中之重量(liàng)

Wb：防水(shui)後樣品在(zài)空氣中之(zhi)重量

Ww：防水後樣(yang)品在水中(zhōng)之重量

其演算(suan)公式爲：

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

在防水(shuǐ)處理的作(zuo)業中，針對(dui)規範中的(de)真空抽取(qu)油🈲浸法，我(wo)們❓設♉計制(zhi)作一台全(quán)自動的真(zhen)空抽取機(jī)MHV-1 (L410 x W340 x H430mm)

可依(yī)據不同的(de)規範，設定(dìng)不同的油(you)浸溫度、抽(chōu)真空時🌈間(jiān)；測量(liàng)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(zì)動真空抽(chōu)取機 MHV-1

2、實驗

2.1實驗一

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

實(shi)驗樣品條(tiao)件：

樣(yang)品：圓(yuan)形狀生胚(pēi)産品     實驗報告(gao)：水溫(wēn)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(shi)用一般的(de)比重計測(ce)量

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

操作(zuò)步驟：

• 先測樣品(pin)在空氣中(zhōng)之重量
• 再測量(liàng)樣品在水(shuǐ)中之重量(liang)時，約有幾(ji)種方式：
  1. 先浸泡(pao)一下酒精(jing)，免除氣泡(pao)附着再放(fàng)入水中。
  2. 在水槽(cao)中夾住樣(yang)品搖晃以(yi)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(yong)設備：體密(mi)度測試法(fǎ)：使用可滲透性(xing)粉末燒結(jie)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(qu)機 MHV-1 (圖(tu)2)

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

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

操作步(bù)驟：

1. 在(zài)室溫中将(jiang)樣品*浸入(rù)含有油的(de)真空幹燥(zao)器裏。
2. 按下抽真(zhēn)空鍵，将容(róng)器内之壓(yā)力降至小(xiǎo)于4Kpa，并(bìng)保持30分鍾。
3. 30分鍾後，慢慢打(da)開洩壓閥(fa)洩壓，然後取出(chū)樣品。将其(qí)附着于表(biǎo)面油輕輕(qing)擦去。

表2 所(suǒ)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(yòng)一般的密(mi)度計測量(liang)密度會造(zao)成所得到(dào)之密度值(zhí)高于(yú)産品(pin)實際的密(mi)度值。所以(yǐ)在體(tǐ)密度量測(cè)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(yàn)二

各(ge)種規範中(zhong)，防水處理(li)作法的差(cha)異，所得到(dao)的密度值(zhí)☀️是否🚩有差(chà)異?

作(zuo)法：

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

，利用ST-600P計算出(chu)密度值，觀(guan)察不同規(gui)範作法密(mi)度值是否(fou)有😘差異？

實驗樣(yang)品條件：

使用設(she)備：體密度(du)測試法：使(shǐ)用可(kě)滲透性粉(fěn)末燒結産(chan)品密度計(jì) 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(zhen)空抽取機(ji) MHV-1 (圖2)

3、樣品：圓形狀(zhuàng)生胚産品(pǐn)

4、實驗(yan)報告：水溫(wen)25℃

5、演算公式(shi)：利用(yòng)ASTM三個(gè)變數的直(zhí)讀式比重(zhòng)計測量

作法圖(tú)片：

圖(tu)3 量測(cè)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(jiang)容器内之(zhi)壓力降至(zhì)小于4Kpa，并保持30分鍾後(hòu) ，回複(fu)到常壓。

表3 所得數據(ju)

1. 數(shù)據2：GB/T的防水(shui)處理法(參看表(biao)8)：将樣品浸(jìn)入到65±5℃的熱(rè)油中，直到(dao)不再有氣(qi)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(shuǐ)處理法(參看表(biǎo)8)：将樣品浸(jin)入在82±5℃的熱(re)油中4個小時，然(rán)後冷卻到(dao)室溫後，取(qu)出樣品。

表5 所得數據(jù)

1. 數(shu)據4：此作法(fǎ)是我們綜(zōng)合以上防(fáng)水處理規(guī)範所研拟(ni)出來的♻️作(zuo)法，縮短時(shi)間隻需1分鍾。其(qi)數據提供(gòng)各位參考(kao)。作法如下(xia)：

操作(zuò)步驟：

1. 将樣品放(fàng)入真空器(qì)裏，按下抽(chou)真空機。真(zhēn)空度達70cmHg時，抽真(zhen)空機自動(dong)停止抽取(qǔ)。
2. 打開(kai)閥門讓已(yǐ)經溫控60℃的(de)潤滑油進(jin)入真空器(qì)内，樣(yàng)品*浸泡在(zai)潤滑(huá)油中(zhong)。
3. 再按(an)下抽真空(kong)機繼續抽(chōu)真空，到達(dá)所設定時(shí)間60秒(miǎo)，抽真空機(jī)自動停止(zhi)抽取。
4. 然後慢慢(màn)打開洩壓(yā)閥洩壓 。
5. 取(qu)出樣品并(bìng)依序将樣(yàng)品表面的(de)油擦幹。

表6 所得數據(ju)

實(shí)驗報告：

綜合以(yǐ)上表3、表4、表(biǎo)5、表6四個數據的(de)量測，發現(xian)各種規範(fàn)作法(fa)之間所計(jì)算出來的(de)密度值差(cha)異并不大(da)，所以要🔞使(shi)用那一種(zhǒng)🚶作法zui爲合(he)适由使用(yong)者自行決(jue)定。其中數(shù)據4的(de)方法，是我(wo)們綜合以(yǐ)上的規範(fàn)所研究出(chū)來的作法(fǎ)，密度🌈值與(yǔ)🧡規範的值(zhí)相差不大(dà)，提供各位(wei)使用者☂️參(can)考，如使用(yòng)者覺得此(cǐ)方式可以(yi)接受，它可(kě)讓測量的(de)時間大幅(fú)的縮短至(zhi)1分鍾(zhong)。

2.3實驗(yan)三

利(li)用全自動(dòng)真空抽取(qu)機作真空(kong)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(kong)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(shao)結後含油(yóu)軸承産品(pin)

4、實驗(yan)報告：水溫(wēn)25℃

5、演算公式(shi)：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(nei)降低容器(qi)内部之壓(ya)力小于4Kpa保持10分鍾，
2. 将加熱(re)至80℃之(zhī)油注入到(dao)容器内，使(shǐ)樣品*浸滿(man)。
3. 繼續(xu)保持在此(ci)減壓下之(zhī)狀态達30分鍾，然(ran)後回複常(chang)壓。
4. 等(děng)油溫回複(fu)到常溫後(hòu)，取出試料(liào)，将附着在(zài)試料上之(zhī)油👣輕💋輕擦(cā)去。

表(biao)7 所得(dé)數據

實驗(yan)報告：

在含油率(lü)的作法，可(kě)以依據不(bu)同規範設(she)定不同的(de)溫度、時間(jian)🛀，快速、準确(que)的求出含(han)油率。

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

3結論(lùn)：

感謝(xiè) 粉末(mo)冶金各爲(wei)*和教授的(de)指導。産品(pǐn)本身在設(shè)計時，因💔考(kǎo)慮🈲多孔性(xìng)材料體密(mì)度的自動(dong)量測設備(bèi)和儀🙇‍♀️器還(hái)沒有誕生(sheng)🚶‍♀️，所以就以(yǐ)🛀【自動化多(duō)孔性材料(liào)的體密度(du)量測】爲主(zhǔ)題。曆經了(le)5年期(qi)間的努力(lì)，我們研習(xí)各種材料(liào)的密度量(liang)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(he)求證，要求(qiu)産品🍉的推(tui)出能帶給(gei)👄以多孔性(xing)材料所生(shēng)産的産品(pǐn)，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(bing)也期望能(néng)廣泛的應(ying)用于各行(hang)業。