Преди покритие, частите трябва да бъдат внимателно почистени в горещи алкални разтвори за отстраняване на масла и замърсявания. Тези почистващи препарати, често базирани на натриев хидроксид или калиев хидроксид, са силно корозивни за много метали. Нагревател, който оцелява в тази разяждаща среда смяна след смяна, е от съществено значение за непрекъснатото производство. Тефлоновите потопяеми нагреватели се доказаха като надеждно решение в такива агресивни алкални линии за пред-третиране, като предлагат дълъг експлоатационен живот без корозия или замърсяване на почистващата вана.
Процесът на алкално почистване и неговите изисквания
Алкалното почистване е стандартна стъпка за предварително-нанасяне на покритие, използвана за обезмасляване на метални части. Типичните работни условия включват диапазон на рН от 12 до 14, температури между 60°C и 80°C и наличие на повърхностно активни вещества, хелатиращи агенти и омокрящи агенти. Високата концентрация на каустик е необходима за осапуняване на масла и емулгиране на почви. Същите тези условия обаче са разрушителни за много обикновени материали за обвивката на нагревателя. Неръждаемата стомана, например, е податлива на корозионно напукване под напрежение, особено при температури над 60°C и в присъствието на остатъчни хлориди. Титанът, въпреки че е устойчив на много киселини, може да страда от водородна крехкост или повърхностна атака в силни, горещи алкални разтвори. По-слабите материали като мед или въглеродна стомана се разтварят бързо.
Предизвикателства за конвенционалните нагреватели в каустични разтвори
Основният начин на повреда на нагреватели с метална{0}}обвивка в алкални почистващи препарати е точкова корозия, последвана от перфорация на обвивката. След като вътрешният съпротивителен проводник е изложен на електролита, възниква късо- съединение и нагревателят излиза от строя. Освен това металните йони, освободени от корозиращия нагревател, могат да замърсят почистващата вана. Тези йони могат да се нанесат върху части в следващите етапи на процеса или да повлияят на химията на повърхностноактивното вещество, намалявайки ефективността на почистване. Опитът на място показва, че нагревателите от неръждаема стомана в горещи разтвори на натриев хидроксид при 80°C могат да развият видими отлагания или пукнатини с цвят на ръжда-в рамките на месеци, което налага честа смяна и непланиран престой.
Защо PTFE нагревателите работят надеждно в алкални почистващи препарати
PTFE (политетрафлуороетилен) е химически устойчив на почти всички силни основи, включително натриев хидроксид (NaOH) и калиев хидроксид (KOH), до максималната му непрекъсната работна температура от 110°C. Тъй като алкалните почистващи препарати обикновено работят при 80°C, това е в рамките на безопасния температурен диапазон на PTFE. Материалът не претърпява хидролиза, набъбване или напукване, когато е изложен на разтвори с високо-рН. Практическо предимство е, че PTFE нагревателите не отделят метални йони във ваната. Почистващият разтвор остава чист и няма неочаквано замърсяване, което да повлияе на следващите стъпки на галванопластика.
Когато се оценява приложението на алкален почистващ препарат за PTFE нагревател, струва си да се отбележи, че инертната природа на PTFE също така предотвратява адхезията на соли каустик или реакционни продукти към повърхността на нагревателя. Металните нагреватели често образуват кора от утаен натриев карбонат или силикати, която изолира елемента и намалява преноса на топлина. Незалепващата повърхност на PTFE минимизира подобно натрупване, въпреки че все още може да се образува котлен камък от твърда вода.
Плътност във ватове и препоръки за работа
Стандартните PTFE нагреватели са проектирани за максимална плътност на вата от 1,5 W/cm². При алкални почистващи препарати, работещи при 80°C с подходящо разбъркване, тази плътност във ватове е приемлива. Препоръчва се разбъркване (от движение на разтвора, разпръскване на въздух или циркулация на помпата), за да се подобри преносът на топлина и да се предотврати локално прегряване на PTFE обвивката. Без разбъркване, плътността на ватовете трябва да се намали до приблизително 1,0 W/cm², за да се избегне филмово кипене на повърхността на нагревателя.
Правилното поставяне на нагревателя включва позициониране на PTFE нагревателя далеч от стените на резервоара и зоните за зареждане на кошницата. За резервоари с дълбочина над 60 cm се предпочитат прави вертикални нагреватели. За плитки резервоари за алкално почистване, L--образни нагреватели с хоризонтален крак близо до дъното осигуряват равномерно разпределение на топлината. Страничният--монтаж е обичаен за преоборудване на съществуващи линии.
Съвет за поддръжка
Препоръчва се периодична проверка за натрупване на котлен камък. Дори в алкални вани соли от твърда вода (калциеви и магнезиеви карбонати или хидроксиди) могат да се утаят върху повърхността на PTFE, когато настъпи локално нагряване. Тази скала действа като изолатор, намалява ефективността на пренос на топлина и причинява повишаване на температурата на обвивката от PTFE. Препоръчва се проста проверка веднъж месечно-за груби отлагания по повърхността на нагревателя-. Ако има котлен камък, нежното почистване с мека четка и мек разтвор на киселина (като 5% лимонена или оцетна киселина), последвано от щателно изплакване, възстановява работата. Не трябва да се използват абразивни инструменти или остри стъргалки, тъй като те могат да повредят PTFE покритието.
Заключение
PTFE нагревателите осигуряват здрава, дълготрайна-работа в сурови алкални линии за предварителна-обработка. Устойчивостта на натриев хидроксид и калиев хидроксид при температури до 80°C, комбинирана с нулево освобождаване на метални йони, прави PTFE предпочитаният материал за обвивка за алкални почистващи препарати преди покритие. Съвместимостта на материалите в целия спектър на рН-от силни киселини до силни основи-е отличителен белег на PTFE нагревателните елементи. С правилно управление на плътността на вата (1,5 W/cm² с разбъркване) и рутинна проверка на мащаба, PTFE нагревател може да работи години наред в гореща почистваща вана с каустик без повреда, осигурявайки постоянна чистота на частите и непрекъснати производствени графици.
