Update uw browser.

Het lijkt erop dat u een oude versie van Microsoft Edge gebruikt. Update uw browser voor de beste ervaring met de Busch website.

Contact
Belgie

Het wegen van gaten

Porositeit kan nauwkeurig worden bepaald met vacuüm

Sommige materialen zijn bedoeld om gassen of vloeistoffen in beperkte mate door te laten. Andere materialen mogen juist absoluut niet poreus zijn. Vacuüm helpt om de mate van porositeit te bepalen. BUSCH biedt geschikte vacuümpompen voor testprocessen.

Keramische filters, zoals in de chemische industrie worden gebruikt, moeten een nauwkeurig gedefinieerde mate van doorlatendheid hebben. Dit hangt af van de hoeveelheid en de grootte van de poriën in het materiaal. Het gewenste volume aan poriën wordt gevormd tijdens het sinteren en bakken. Hetzelfde geldt voor de vuurvaste bakstenen die worden gebruikt voor open haarden en pizzaovens. De optimale porositeit is hierbij ongeveer 20 procent van het volume.

Waterstof in het motorblok?

Poriën in beton, tegels of natuursteen, vooral buiten, zijn daarentegen minder wenselijk. Door de kleine openingen kan water binnendringen, wat bij vorst kan bevriezen. Hierdoor kan het materiaal scheuren. Scheuren kunnen ook ontstaan in gegoten aluminium motorblokken als het materiaal te poreus is.

In dit geval komt dat door waterstof: het gas lost zeer gemakkelijk op in vloeibaar aluminium en vormt bellen in het materiaal wanneer het afkoelt. Dit effect kan worden voorkomen of geminimaliseerd door tijdens het gieten vacuüm te gebruiken.

Gasbellen nauwkeurig bepalen

Voor de kwaliteitsborging is het van belang om de porositeit van het materiaal nauwkeurig te bepalen. Bij gegoten aluminium wordt een monster van het gesmolten metaal in een kleine vacuümkamer geplaatst en daar afgekoeld. In vacuüm worden gasbellen tot ongeveer tien keer hun oorspronkelijke grootte opgeblazen en zijn ze vaak al duidelijk zichtbaar op een dwarsdoorsnede. Dichtheid en porositeit kunnen nauwkeurig worden bepaald door weging in lucht en water.

Bij keramische materialen en bouwmaterialen worden de monsters ook blootgesteld aan vacuüm dat de lucht uit de open poriën zuigt. Vervolgens kan water in de poriën binnendringen. Het verschil in gewicht bepaalt de mate van porositeit. Kleine vacuümkamers zijn voldoende voor de testinrichtingen. BUSCH biedt een uitgebreid assortiment aan vacuümpompen met een klein volume. Zo is er voor iedere toepassing een geoptimaliseerde vacuümpomp.
Hoe komt waterstof in het metaal?

In sommige materialen lost waterstof op als suiker in thee. De mate van oplosbaarheid is afhankelijk van de temperatuur. 100 gram vloeibare aluminium op giettemperatuur absorbeert bijvoorbeeld 1 cm³ waterstof. Bij koud metaal is deze waarde slechts 0,05 cm³, of een twintigste.

Waterstof dat in gesmolten metaal terechtkomt, komt meestal uit het vocht in de lucht. Door de smeltwarmte splitsen de watermoleculen in de lucht zich op in waterstof en zuurstof. De vrijgekomen waterstofatomen worden geabsorbeerd door het vloeibare metaal. Nadat het metaal zijn waterstofoplosbaarheid grotendeels heeft verloren tijdens het afkoelen, verandert de opgeloste waterstof weer in gas.

Bij aluminium ondergaat 95 procent van de opgeloste stof deze transformatie, waardoor gasbellen ontstaan. Als het materiaal onder druk staat, beginnen de waterstofatomen in het materiaal zich te verplaatsen. Als de atomen elkaar tegenkomen, smelten ze samen en vormen ze een molecuul (2 H -> H2). Hierdoor neemt het volume toe met een factor van duizend! Als het metaal onder druk komt te staan, kunnen zogenaamde waterstofscheuren ontstaan. Om vocht uit de gietprocessen te houden, wordt het gieten vaak onder inerte gasatmosfeer of vacuüm uitgevoerd.