Феномен голодування у ванні
Гальванопластика-на-котушку протягує металеву стрічку крізь електроліт зі швидкістю 50-300 метрів за хвилину. Стрічка діє як рухомий катод, споживаючи іони металу з надзвичайною швидкістю. Прикордонний шар, що примикає до поверхні смужки, збіднюється іонами металу - такий стан називається голодуванням ванни. Коли цей збіднений шар контактує з гарячою поверхнею, місцева хімія непередбачувано змінюється. Добавки розкладаються. Погіршується якість депозиту.
Теплообмінник, який зазвичай розташований поблизу траєкторії смуги, впливає на те, чи голодування ванни залишається локалізованим на поверхні смуги чи поширюється через об’єм ванни. Металевий теплообмінник з його каталітичною поверхнею та високою температурою стінок може посилити голодування, викликаючи передчасне розкладання збідненого електроліту на поверхні трубки. Теплообмінник з ПТФЕ з його інертною стінкою з нижчою{2}}температурою не взаємодіє з виснаженим прикордонним шаром і дозволяє йому розсіюватися природним шляхом.
Ефект каталітичної та інертної поверхні
Витрачені з електроліту іони металу замінюються іонами водню, викликаючи локальне зниження рН у прикордонному шарі. Коли ця кисла, збіднена -металом рідина контактує з поверхнею теплообмінника з нержавіючої сталі при 80-100 градусах, поєднання низького рН і підвищеної температури прискорює руйнування органічних добавок-відбілювачів, вирівнювачів і змочувачів. Продуктами розпаду часто є нерозчинні масла, які утворюють плівку на поверхні ванни та повторно відкладаються на смузі як органічне забруднення.
Поверхня PTFE не-каталітична. Це не сприяє розкладанню добавки незалежно від місцевого pH або концентрації іонів металу. Збіднений прикордонний шар протікає повз PTFE труби без хімічних змін, повторно -змішуючись із об’ємною ванною, де свіжі добавки відновлюють бажаний хімічний склад.
Ця інертність означає, що теплообмінник не стає вторинним місцем деградації ванни. Єдиним споживанням добавки є нормальне електрохімічне споживання на поверхні стрічки. Швидкість поповнення добавки стає передбачуваною на основі пропускної здатності в ампер-годинах, а не на основі неконтрольованого термічного розкладання на поверхні нагрівача.
| Стан ванни | Ефект металевого теплообмінника | Ефект теплообмінника PTFE |
|---|---|---|
| Нормальний масовий хімічний склад | Стабільний | Стабільний |
| Збіднений прикордонний шар (низький вміст металу, низький pH) | Розпад каталітичної добавки на гарячій поверхні | Відсутність взаємодії; прикордонний шар розсіюється природним шляхом |
| Утворення продукту розкладання добавки | На поверхні трубки утворюються масла та органічні залишки | Продукти розкладання не утворюються |
| Норма витрати добавки | Електрохімічне + термічне розкладання | Тільки електрохімічний |
| Передбачуваність обслуговування ванни | змінна; під впливом стану нагрівача | стабільний; передбачуваний за ампер{0}}годинами |
Рівномірність температури вздовж траєкторії смуги
Банне голодування посилюється не-рівномірністю температури. Якщо стрічка натрапляє на холодну зону у ванні, швидкість покриття локально падає. Якщо він стикається з гарячою зоною, швидкість покриття різко зростає, а ванна, що прилягає до смуги, стає ще більш виснаженою. Взаємодія між зміною температури та зміною концентрації створює петлю зворотного зв’язку, яка створює не-рівномірну товщину наносу по ширині смуги.
Теплообмінник з ПТФЕ, сконфігурований у вигляді решітки, що охоплює весь шлях смуги, забезпечує рівномірне надходження тепла по всій зоні покриття. Кожен погонний метр смуги стикається з однаковим тепловим середовищем. Перепад температури по ширині ванни підтримується в межах ±1 градус. Рівномірна температура усуває гарячі точки, які призводять до локалізованого голодування у ванні.
Конфігурація решітки з PTFE також дозволяє уникнути перешкод на шляху смуги. Труби розташовані паралельно напрямку смуги, тому смуга ніколи не проходить над трубою, що створило б порушення потоку. Гладкі циліндричні PTFE труби створюють мінімальний опір рухомому електроліту.
Стабільність роботи протягом розширених кампаній
Лінії від-до-котушки працюють безперервно протягом днів або тижнів між зупинками на техобслуговуванні. Металевий теплообмінник, який поступово засмічується, роз'їдається або накопичує продукти розкладання добавок, вносить прогресивні зміни в продуктивність нагріву та хімічний склад ванни під час кампанії. Якість стрічки наприкінці кампанії відрізняється від якості на початку.
PTFE теплообмінник підтримує постійну продуктивність протягом всієї кампанії. Немає прогресуючого забруднення від продуктів розкладання, немає корозії, яка змінює коефіцієнт теплопередачі, і немає змін у хімічному складі поверхні, яка контактує з ванною. Термічна та хімічна обстановка однакова в перший і тридцятий день. Якість стрічки залишається незмінною від початку до кінця.
Резюме
PTFE-теплообмінник запобігає вичерпанню ванни під час високошвидкісного гальванічного покриття-{1}}{2}}{3}}{3}}на барабан, забезпечуючи не-каталітичну поверхню, яка не реагує з виснаженим прикордонним шаром, рівномірний розподіл тепла, що усуває гарячі точки, що спричиняють локальне виснаження, і стабільну продуктивність протягом тривалих кампаній без прогресивного погіршення.
Інертна фторполімерна поверхня гарантує, що споживання добавки залежить від електрохімічної потреби, а не від термічного розкладання на поверхні нагрівача. Хімічний склад ванни стає більш передбачуваним, а якість смуги залишається незмінною протягом усієї виробничої кампанії.
Технічна підтримка для специфікацій теплообмінника з ПТФЕ на лініях нанесення покриття з бобіни-на-котушку доступна після надання даних про швидкість стрічки, склад електроліту, робочу температуру, розміри бака та поточні дані про споживання добавки.
