רגישות הטמפרטורה של טיפול מקדים ABS
ציפוי פלסטיק ABS מחייב רצף של טיפול מוקדם-רב שלבי לפני שניתן להתחיל בהשקעת חשמל. שלב חריטת החומצה הכרומית מחספס את משטח הפלסטיק ליצירת אתרי הידבקות מכניים. שלב הפעלת הפח הפלדיום- מפקיד גרעינים קטליטיים. שני השלבים דורשים בקרת טמפרטורה הדוקה לתוצאות עקביות.
תחריט חומצה כרומית פועל ב-60-70 מעלות. שינוי טמפרטורה של ±3 מעלות על פני האמבט מייצר הבדלים מדידים בחספוס פני השטח. חלקים מהאזור החם מעל-חריטים, ויוצרים נקבוביות גדולות מדי שמחלישות את ההידבקות. חלקים מהאזור הקר תחת-חריטה, ומשאירים שטח פנים לא מספיק להדבקת מתכת. התוצאה היא שונות של הידבקות-באצווה שמתבטאת בשלפוחיות או קילוף בבדיקות רכיבה תרמיות עוקבות.
אמבטיות הפעלת פלדיום פועלות ב-25-40 מעלות. תנועות טמפרטורה מעל 45 מעלות גורמות לצבירה קולואידית של פלדיום-, ומפחיתה את הפעילות הקטליטית. מתחת ל-20 מעלות, קינטיקה של ההפעלה איטית והכיסוי הופך לחסר. שני הפגמים מייצרים ציפוי דילוגים בשקיעת ניקל או נחושת ללא חשמל.
בעיית חלוקת החום במיכלי טיפול מקדים גדולים
מיכלי טיפול מקדים מסוג ABS הם לרוב-3,000 עד 8,000 ליטר גדולים כדי להכיל סורגים לרכב, מתקנים למכשירים וגופי אינסטלציה. סליל טבילה יחיד בקצה אחד של המיכל יוצר שיפועים תרמיים על פני נפח העבודה. האמבטיה ליד הסליל מגיעה לנקודת ההגדרה בעוד הקצה הרחוק מפגר ב-5-8 מעלות.
המפעילים מפצים על ידי הגדלת טמפרטורת ההגדרה בבקר, התחממות יתר של אזור הסליל הקרוב- כדי להעלות את הטמפרטורה המרוחק-. זה מחמיר את בעיית חריטת יתר עבור חלקים באזור החם, תוך שהוא בקושי מביא את האזור הקר למפרט. הנושא הבסיסי אינו קיבולת כניסת החום אלא אחידות חלוקת החום.
טבלה 1: השוואת אחידות טמפרטורה לפי תצורת מחליף חום במיכל תחריט של 5,000 ליטר
| תְצוּרָה | מקסימום טמפ' סטייה ( תואר ) | מעל-אזור הסיכון Etch | תחת-אזור הסיכון Etch | דירוג עקביות אצווה |
|---|---|---|---|---|
| סליל SS יחיד, קצה אחד | ±7 | ליד סליל | הקצה הרחוק | יָרוּד |
| סלילי SS כפולים, שני הקצוות | ±4 | שני הקצוות | מֶרְכָּז | לְמַתֵן |
| רשת PTFE בכיסוי מלא- | ±1.5 | אַף לֹא אֶחָד | אַף לֹא אֶחָד | מְעוּלֶה |
נתוני מיפוי טמפרטורה ממערך צמד תרמי במיכלי תחריט ABS ייצור. תצורת הרשת מספקת משטח חימום מבוזר על פני כל טביעת הרגל של המיכל.
פתרון צרור צינורות PTFE
ניתן להגדיר חבילות צינורות מחליף חום מסוג PTFE כמערכי רשת מורחבים המשתרעים על רצפת המיכל או כמעגלים מרובים עצמאיים הממוקמים בקטעי מיכל שונים. גמישות עיצובית זו נובעת מהטבע הקל והגמיש של צינורות פלואורפולימר.
רשת PTFE בכיסוי מלא- מציבה את משטח החימום בצורה אחידה על פני טביעת הרגל של המיכל. לכל מטר מרובע של רצפת מיכל יש קלט חום שווה בערך. הבדלי הטמפרטורות על פני נפח העבודה מתכווצים ל-±1.5 מעלות. חלקים בכל מקום במיכל חווים את אותם תנאי תחריט או הפעלה.
הסביבה הכימית של טיפול מקדים ABS דורשת גישת חימום מבוזרת זו. חומצה כרומית ב-65 מעלות תוקפת את הנירוסטה באמצעות קורוזיה בגבול התבואה. האזורים המדוללים- בכרום סביב תפרי הריתוך מתכלים באופן מועדף, ומשחררים יוני ניקל וברזל לאמבט החריטה. חבילות צינורות PTFE הן חלקות ואינרטיות מבחינה כימית בחומצה כרומית, ומבטלות גם קורוזיה מקומית וגם זיהום מתכתי.
שיפורי עקביות אצווה
אחידות הטמפרטורה מתורגמת ישירות לעקביות התהליך. חלקים שנחרטו בתנאים תרמיים זהים מפתחים מורפולוגיה זהה של פני השטח. הפעלת הפח של פלדיום- מתקדמת בקצב אחיד על פני כל משטחי החלק. התחלת ניקל או נחושת ללא אלקטרו היא בו זמנית ושלמה.
מתקן ציפוי רכב שעבר הסבה מסלילי נירוסטה כפולים לרשת PTFE בכיסוי מלא- במיכל החריטה של ה-ABS שלהם תיעד את השיפור. כשלי הידבקות- הקשורים לחריטה, שנמדדו על ידי בדיקות מחזור תרמי לפי מפרטי רכב, ירדו משיעור דחיה של 2.3% ל-0.4%. השיפור שולם עבור תיקון רשת ה-PTFE תוך שמונה חודשים באמצעות צמצום גרוטאות ועבודה מחדש.
תַקצִיר
טיפול מקדים לציפוי פלסטיק ABS דורש אחידות טמפרטורה הדוקה שמקורות חום חד-נקודתיים אינם יכולים לספק. סלילים מתכתיים באמבטיות צריבת חומצה כרומית קורוזיות ומכניסות זיהום תוך יצירת שיפועים תרמיים המייצרים הכנת משטח לא עקבית.
חבילות צינורות מחליף חום מסוג PTFE המוגדרות כרשתות כיסוי מלאות- מספקות חימום מבוזר על פני כל טביעת הרגל של המיכל. סטיית הטמפרטורה מתכווצת ל-±1.5 מעלות. התקפה כימית של חומצה כרומית מבוטלת. עקביות אצווה משתפרת באופן מדיד בבדיקות הידבקות והתחלה ללא חשמל.
עבור מתקני ציפוי ABS המבקשים לשפר את עקביות הטיפול המקדים, ניתוח הנדסי עבור תצורת רשת PTFE זמין עם הגשת ממדי המיכל, טמפרטורת ההפעלה, מפרטי מדיום החימום ונתוני אחידות הטמפרטורה הנוכחיים.
