Temperaturna osjetljivost predtretmana ABS-a
Galvanizacija ABS plastike zahtijeva više-sekvencu predobrade prije nego što može započeti taloženje bez elektrolitiranja. Faza jetkanja kromnom kiselinom čini plastičnu površinu grubom kako bi se stvorila mjesta mehaničkog prianjanja. Faza aktivacije paladija-kositra taloži katalitičke jezgre. Obje faze zahtijevaju strogu kontrolu temperature za dosljedne rezultate.
Jetkanje kromnom kiselinom radi na 60-70 stupnjeva. Varijacije temperature od ±3 stupnja u kupelji stvaraju mjerljive razlike u hrapavosti površine. Dijelovi iz vruće zone preko-nagrizaju, stvarajući prevelike pore koje slabe prianjanje. Dijelovi iz hladne zone ispod-jetkani, ostavljajući nedovoljno površine za spajanje metala. Rezultat je varijabilnost prianjanja-od serije do serije koja se očituje kao stvaranje mjehurića ili ljuštenja u kasnijim testovima toplinskog ciklusa.
Kupelji za aktivaciju paladija rade na 25-40 stupnjeva. Temperaturna odstupanja iznad 45 stupnjeva uzrokuju aglomeraciju koloida paladija-kositra, smanjujući katalitičku aktivnost. Ispod 20 stupnjeva, kinetika aktivacije se usporava i pokrivenost postaje nepotpuna. Oba defekta dovode do preskakanja u neelektričkom taloženju nikla ili bakra.
Problem distribucije topline u velikim spremnicima za predtretman
Spremnici za prethodnu obradu ABS-a često su veliki-od 3000 do 8000 litara - za smještaj automobilskih rešetki, ploča uređaja i vodovodnih instalacija. Jedna uronjena zavojnica na jednom kraju spremnika stvara toplinske gradijente po radnom volumenu. Kupka u blizini zavojnice dostiže zadanu vrijednost dok udaljeni kraj zaostaje za 5-8 stupnjeva.
Operateri to kompenziraju povećanjem zadane temperature na regulatoru, pregrijavajući bližu-zonu zavojnice kako bi podigli udaljenu-krajnju temperaturu. To pogoršava problem preko-jetkanja za dijelove u vrućoj zoni, dok hladnu zonu jedva dovodi u specifikaciju. Osnovno pitanje nije kapacitet unosa topline, već ravnomjernost raspodjele topline.
Tablica 1: Usporedba ujednačenosti temperature prema konfiguraciji izmjenjivača topline u spremniku za jetkanje od 5000 litara
| Konfiguracija | Maks. Temp. Odstupanje (stupanj) | Over-Etch Rizična zona | Pod-Etch Risk Zone | Ocjena dosljednosti serije |
|---|---|---|---|---|
| Jedna zavojnica od SS-a, jedan kraj | ±7 | Blizu zavojnice | Daleki kraj | Jadno |
| Dvostruki SS svici, oba kraja | ±4 | Oba kraja | Centar | Umjereno |
| PTFE rešetka-pokrivenosti | ±1.5 | Nijedan | Nijedan | Izvrsno |
Podaci o mapiranju temperature iz nizova termoparova u proizvodnim ABS spremnicima za jetkanje. Konfiguracija rešetke osigurava raspodijeljenu površinu grijanja po cijelom otisku spremnika.
Rješenje za snop PTFE cijevi
Snopovi cijevi PTFE izmjenjivača topline mogu se konfigurirati kao prošireni rešetkasti nizovi koji se protežu preko dna spremnika ili kao više neovisnih krugova podijeljenih na različite dijelove spremnika. Ova fleksibilnost dizajna proizlazi iz lagane, fleksibilne prirode fluoropolimernih cijevi.
PTFE rešetka s punom{0}}pokrivenošću ravnomjerno postavlja grijaću površinu preko otiska spremnika. Svaki četvorni metar poda spremnika ima približno jednak unos topline. Temperaturne razlike u radnom volumenu smanjuju se unutar ±1,5 stupnjeva. Dijelovi bilo gdje u spremniku doživljavaju iste uvjete jetkanja ili aktivacije.
Kemijsko okruženje predtretmana ABS-a zahtijeva ovaj pristup distribuiranog grijanja. Kromna kiselina na 65 stupnjeva napada nehrđajući čelik kroz koroziju granica zrna. Zone-osiromašene kromom oko zavarenih šavova prvenstveno korodiraju, otpuštajući ione nikla i željeza u kupku za jetkanje. PTFE snopovi cijevi su bešavni i kemijski inertni u kromnoj kiselini, eliminirajući i lokaliziranu koroziju i metalnu kontaminaciju.
Poboljšanja dosljednosti serije
Ujednačenost temperature izravno se pretvara u dosljednost procesa. Dijelovi ugravirani pod identičnim toplinskim uvjetima razvijaju identičnu površinsku morfologiju. Aktivacija paladija-kositra odvija se jednakom brzinom na svim površinama dijelova. Bezelektrično iniciranje nikla ili bakra je istovremeno i potpuno.
Postrojenje za presvlačenje automobila koje se pretvara s dvostrukih zavojnica od nehrđajućeg čelika na PTFE rešetku s potpunim-pokrivanjem u svom spremniku za jetkanje ABS-a dokumentiralo je poboljšanje. Neuspjesi prianjanja povezani s jetkanjem, mjereni ispitivanjem termičkog ciklusa prema automobilskim specifikacijama, smanjili su se s 2,3% stope odbacivanja na 0,4%. Poboljšanje je isplatilo naknadnu ugradnju PTFE rešetke u roku od osam mjeseci kroz smanjeni otpad i preradu.
Sažetak
Predobrada za galvanizaciju ABS plastike zahtijeva strogu ujednačenost temperature koju izvori topline s jednom-točkom ne mogu pružiti. Metalne zavojnice u kupkama za jetkanje kromnom kiselinom korodiraju i unose onečišćenje dok stvaraju toplinske gradijente koji proizvode nedosljednu pripremu površine.
PTFE snopovi cijevi izmjenjivača topline konfigurirani kao rešetke s-potpunim pokrivanjem pružaju distribuirano grijanje po cijeloj površini spremnika. Odstupanje temperature smanjuje se na ±1,5 stupnjeva. Kemijski napad kromne kiseline je eliminiran. Konzistentnost šarže se mjerljivo poboljšava u ispitivanju prianjanja i pokretanju bez elektrolita.
Za postrojenja za postavljanje ABS ploča koja žele poboljšati konzistentnost predtretmana, inženjerska analiza za konfiguraciju PTFE mreže dostupna je nakon podnošenja dimenzija spremnika, radne temperature, specifikacija medija za grijanje i podataka o trenutnoj ujednačenosti temperature.
