La filtración desempeña un papel en casi todas las industrias, como las de tratamiento de aguas, farmacéutica, petroquímica y alimentaria. Uno de los métodos de filtración más avanzados del mercado son los discos filtrantes sinterizados. Estos filtros se consideran muy duraderos, precisos y versátiles. Los discos sinterizados se preparan mediante un método de fabricación denominado sinterización. En los materiales triturados, se funden sustancias a alta temperatura, como 270 °C a 450 °C. Creará un inusual equilibrio fuerza-porosidad.
En este artículo, aprenderá qué son los discos filtrantes sinterizados, cuáles son sus tipos, las ventajas, el procedimiento de producción, cómo se pueden utilizar y consejos sobre su mantenimiento. Al final, comprenderá por qué son las soluciones de filtración más fiables de la industria contemporánea.
¿Qué son los discos filtrantes sinterizados?
El proceso de fabricación de los filtros sinterizados produce un medio filtrante de forma redonda. Suele fabricarse calentando sustancias cerámicas, plásticas o metálicas en polvo. Los discos filtrantes sinterizados están por debajo del punto de fusión. Se produce una fusión con las partículas. El resultado es un producto final duro y esponjoso con tamaños de poro totalmente establecidos. Eso puede permitir la salida de fluidos (líquidos o gases), pero no de pequeñas partículas indeseables.
Características principales:
- En uniformidad en el poro distribución da seguridad de filtración
- Alta resistencia mecánica ma hace adecuada para su uso en sistemas de alta presión en torno a 3 bares.
- Resistencia a corrosión y calor también variaría en función del material elegido.
- Fácil de limpiar reutilizable.
- A medida diseño para adaptarse a industrias y entornos.
Los discos sinterizados se utilizan en aquellas industrias en las que se necesita una filtración de precisión, en las que un filtro estándar no funcionaría en condiciones duras.
Tipos de discos filtrantes sinterizados
Existen varias clasificaciones de discos sinterizados: por material, estructura y proceso de tejido. Ambas son únicas, con sus propias características exclusivas.
Por material
Filtros de disco de acero inoxidable
- Comúnmente, SS304, SS316 y SS316L son los materiales de construcción.
Características:
- Buena resistencia a la corrosión,
- una fuerza excepcional, y
- Resistencia a temperaturas de hasta 600 °C.
Uso:
- Comida y bebida,
- la industria química,
- producción farmacéutica.
Vida útil:
- Hasta 5 -10 años si se cuidan y mantienen bien.
Filtros de disco de bronce sinterizado
- Metal: Aleación de cobre y estaño.
- Pros: Tiene resistencia a la corrosión y buena conductividad térmica. Estas características lo hacen adecuado para sistemas neumáticos.
- Aplicaciones: Distribución de gas, sistemas de lubricación y sistemas hidráulicos a pequeña escala.
- Presión de trabajo: La presión de trabajo suele denominarse presión máxima de 15 bar.
Filtros de disco de plástico sinterizado
- Compuesto de polipropileno y polietileno (PE).
- Durabilidad a bajas temperaturas (generalmente por debajo de 120 °C), resistencia a ácidos y bases y ligereza.
- Aplicaciones: Principalmente utilizado en la Industria Química y aplicaciones de Laboratorio, y aplicaciones sensibles a los costes.
Filtros de disco de titanio
- Los materiales de fabricación son el titanio y las aleaciones de titanio.
- Sus ventajas son que resiste la corrosión, tiene una elevada relación resistencia-peso y también puede ser biocompatible. Puede soportar temperaturas superiores a 800 °C.
- Usos Marina, aeroespacial, cloro e implantes médicos.
Filtros de disco cerámicos sinterizados
- Cerámicas avanzadas, como la alúmina.
- Aplicaciones: Inercia química y temperatura extremadamente alta (más de 1000 °C).
- UtilizaReacción a alta temperatura, limpieza de gases y recaptura del catalizador.
Por estructura
Los filtros sinterizados también se diferencian por su estructura.
| Tipos por estructura | Características |
| Discos monocapa | Los filtros monocapa que tienen una distribución uniforme de los poros son aplicables en la filtración básica. |
| Discos multicapa | Filtración graduada mediante la sinterización de diferentes capas con diferentes tamaños de poro. |
| Discos plisados | Mayor superficie para favorecer la capacidad de retención de suciedad y NO el caudal. Pueden utilizarse en procesos farmacéuticos y químicos. |
Por proceso de tejido
| Proceso | Procedimiento |
| Sinterización de polvo
|
Los polvos se calientan juntos de forma precisa para formar estructuras porosas. |
| Sinterización de fibra metálica
|
Las fibras metálicas se sinterizan juntas de tal forma que haya un flujo libre de aire, de modo que haya una alta permeabilidad. |
| Laminación de malla
|
Presencia de capas de malla metálica tejida, que se sinterizan entre sí para aportar resistencia. |
Ventajas de los discos filtrantes sinterizados
Los discos filtrantes sinterizados superan a los filtros convencionales en numerosos aspectos:
Larga vida útil y coste
- El coste de los filtros sinterizados se reduce gracias a su mayor vida útil.
Resistencia y durabilidad
- Resiste hasta 50 bar(dependiendo del diseño) de alta presión.
- Resistir a la deformación bajo carga mecánica.
Filtración de precisión
- Poros de hasta 200 1/h.
- Adecuado tanto para microfiltración como para filtración gruesa.
Resistencia a la corrosión y al calor
- Los discos de titanio y acero inoxidable hacen frente a las condiciones más duras.
- Ideal para utilizar con temperaturas criogénicas o elevadas.
Reutilización
- Es reutilizable muchas veces y se puede limpiar.
- Sumergir y lavar los discos mediante enjuague es el proceso más sencillo que puede utilizarse para reutilizar los filtros.
- Los filtros pueden limpiarse mediante ondas ultrasónicas.
Capacidad de lavado a contracorriente
- Un gran número de discos sinterizados permite el retrolavado para reducir el tiempo de filtración. Este proceso es ideal para las diferencias de presión específicas. Se utiliza una válvula para controlar la diferencia.
Ecológico
- Su larga vida útil garantiza un menor desperdicio en comparación con los filtros desechables.
Personalización
- Los diámetros varían entre 5 mm y 300 mm, y los grosores entre 0,5 mm y 20 mm, según el uso.
Proceso de fabricación
La producción del disco filtrante sinterizado es un proceso muy controlado para aportar precisión y fiabilidad:
Selección de materiales
- Seleccione un polvo metálico adecuado (acero inoxidable, bronce, titanio, etc.).
- Los materiales utilizados dependen de la necesidad requerida y de su uso en la industria.
- Los discos cerámicos retienen las altas temperaturas, y los metálicos se utilizan por su gran resistencia y durabilidad.
Preparación del polvo
- Tamizado para clasificar el tamaño de las partículas y determinar la estructura de los poros.
- El tamaño del material poroso decide la capacidad de filtración de los discos filtrantes.
Condiciones
- Tenga en cuenta la temperatura y la presión a las que funcionará el disco.
Normas
- Las industrias siguen normas específicas que deben cumplir los filtros que se fabrican.
Moldeo/Prensado
- Los polvos se ensamblan en moldes en forma de disco mediante una presión de hasta 400 MPa.
Sinterización
- Calentamiento en un horno de vacío o de atmósfera controlada a 600 °C a 1350 °C.
Refrigeración
- El enfriamiento se controla para evitar grietas y garantizar una unión uniforme.
Mecanizado y corte por láser
- El corte o el corte por chorro de agua proporcionan dimensiones precisas.
Control de calidad/pruebas
- Se realizan pruebas de calidad en cada disco mediante pruebas de flujo, presión y porosidad antes del envío.
Aplicaciones de los discos filtrantes sinterizados
Los discos filtrantes sinterizados se valoran por su resistencia, precisión y reutilización. Se envían a diferentes industrias que requieren buenos resultados de filtración.
- Filtración de disolventes agresivos, ácidos y catalizadores. Química industrias están utilizando diferentes filtros sinterizados para la filtración debido a su resistencia.
- La depuración de gases, el refinado de petróleo y la recuperación de catalizadores se utilizan en la Industria petroquímica.
- La industria farmacéutica utiliza filtros para la Separación estéril de compuestos activos.
- Alimentación y bebidas: Clarificación de la cerveza, filtración del vino y purificación de aceites comestibles.
- Aeroespacial y aviación: Filtración de fluidos, hidráulica y sistemas de combustible de aviación.
- Automoción: filtros de gases de escape y del motor.
- Ingeniería medioambiental: Limpieza de aguas residuales, purificación del aire y recogida de polvo.
- Sector de la energía: Pilas de combustible, distribución de gas y nuclear.
En el caso de los discos sinterizados de acero inoxidable, como en las fábricas de cerveza, se consigue eliminar la levadura y las partículas sin comprometer el sabor. Los discos sinterizados de titanio son necesarios en las plantas químicas debido a la filtración de cloro.
Mantenimiento y limpieza
Una limpieza adecuada aumentará la vida útil del disco y mantendrá un alto rendimiento.
Métodos de limpieza
- Lavado a contracorriente: Fluir en la otra dirección para lavar los poros.
- Limpieza por ultrasonidos: Las vibraciones de alta frecuencia eliminan la suciedad antigua.
- En remojo: Inmersión en líquido para romper los contaminantes.
- Limpieza de hornos: Los depósitos de carbono y aceite se queman mediante tratamiento térmico.
- Hydro-Blasting: Limpieza por chorro de agua a alta presión de depósitos pesados.
Consejos de mantenimiento
- La diferencia entre el Filtro presión dentro y fuera. Llenarse de líquido significa atascarse.
- Deben evitarse los cepillados frugales que puedan dañar los poros.
- Antes de guardar los discos, sécalos para evitar que se oxiden.
- La vida útil se prolonga mediante inspecciones periódicas en el rango de 6-12 meses.
- Un disco de acero inoxidable durará unos 15 añosy la cerámica puede durar 20 años con los debidos cuidados.
Conclusión
Un disco filtrante sinterizado puede resistir la mayoría de los factores que afectan a la filtración moderna, entre los que se incluyen la alta resistencia, la gran precisión, la resistencia al calor y la reutilización. Su vida útil es mayor que la de los filtros de pastilla. Así, son capaces de resistir presiones intensas, temperaturas y, sobre todo, productos químicos. Esta resistencia no sólo es rentable. También reduce los residuos y la hace sostenible para aquellas industrias que requieren fiabilidad, donde los filtros convencionales suelen fallar.
La selección del material adecuado es esencial para aumentar el rendimiento:
- Inoxidable acero se ha convertido en un material de uso habitual en las industrias alimentarias. También puede utilizarse en fábricas farmacéuticas e industrias químicas. Gracias a una proporción equilibrada de resistencia a la corrosión y solidez.
- Bronce discos están especialmente indicados para operaciones neumáticas e hidráulicas. Solo requieren una durabilidad aceptable y una conductividad térmica razonablemente alta.
- Plástico (PE/PP)es rentable. Resulta adecuado en el laboratorio y en situaciones de servicio más reducidas en las que se requieren temperaturas más bajas y un servicio de filtración más ligero.
- Titanio se encuentra en la industria aeroespacial, marina y en industrias ricas en cloro. Por su alta resistencia a la corrosión y su solidez.
- Cerámica es el más adecuado para aplicaciones de ultra alta temperatura. Entre ellas se encuentran la purificación de gases y la recuperación de un catalizador gracias a su inercia química.
Cuando el material y el tamaño de los poros se adaptan correctamente, así como la aplicación, se puede conseguir una mayor eficacia de la empresa, prolongar la vida útil del equipo y ahorrar costes a lo largo del tiempo. Para encontrar soluciones de filtración personalizadas, visite https://nesiafilter.com/.