Феномен банного голодания
При гальванике с катушки-на-катушки металлическая полоса протягивается через электролит со скоростью 50-300 метров в минуту. Полоса действует как движущийся катод, поглощая ионы металлов с невероятной скоростью. Пограничный слой, прилегающий к поверхности полосы, обедняется ионами металлов – это состояние называется «ванным голоданием». Когда этот обедненный слой контактирует с горячей поверхностью, местный химический состав меняется непредсказуемо. Присадки разрушаются. Качество депозита ухудшается.
Теплообменник, обычно расположенный рядом с траекторией полосы, влияет на то, остается ли истощение ванны локализованным на поверхности полосы или распространяется по всему объему ванны. Металлический теплообменник с его каталитической поверхностью и высокой температурой стенок может усугубить голодание, вызывая преждевременное разложение обедненного электролита на поверхности трубки. Теплообменник из ПТФЭ с его инертной стенкой, -более низкой температурой, не взаимодействует с обедненным пограничным слоем и позволяет ему рассеяться естественным путем.
Каталитический эффект против эффекта инертной поверхности
Ионы металлов, обедненные электролитом, заменяются ионами водорода, вызывая локальное падение pH в пограничном слое. Когда эта кислая жидкость,-обедненная металлами, контактирует с поверхностью теплообменника из нержавеющей стали при температуре 80-100 градусов, сочетание низкого pH и повышенной температуры ускоряет разрушение органических добавок — отбеливателей, выравнивателей и смачивателей. Продукты разложения часто представляют собой нерастворимые масла, которые образуют пленку на поверхности ванны и повторно откладываются на полоске в виде органических загрязнений.
Поверхность ПТФЭ не является-каталитической. Он не способствует разрушению присадок независимо от местного pH или концентрации ионов металлов. Обедненный пограничный слой проходит мимо трубок из ПТФЭ без химических изменений, повторно -смешиваясь с объемной ванной, где свежие добавки восстанавливают заданный химический состав.
Эта инертность означает, что теплообменник не становится вторичным местом деградации ванны. Единственным аддитивным расходом является обычный электрохимический расход на поверхности полосы. Скорость пополнения добавок становится предсказуемой, основанной на пропускной способности в ампер-часах, а не на неконтролируемом термическом разложении на поверхности нагревателя.
| Состояние ванны | Эффект металлического теплообменника | Эффект теплообменника из ПТФЭ |
|---|---|---|
| Обычная химия | Стабильный | Стабильный |
| Обедненный пограничный слой (низкое содержание металлов, низкий уровень pH) | Каталитическое разрушение присадки на горячей поверхности | Никакого взаимодействия; пограничный слой рассеивается естественным путем |
| Образование продуктов разложения присадок | На поверхности трубок образуются масла и органические остатки. | Продукты разложения не образуются |
| Норма расхода присадки | Электрохимическое + термическое разложение | Только электрохимический |
| Прогнозируемость обслуживания ванны | Переменная; зависит от состояния обогревателя | Стабильный; предсказуемо по ампер-часам |
Равномерность температуры вдоль пути полосы
Банное голодание усугубляется неравномерностью температуры-. Если полоса попадает в холодную зону в ванне, скорость нанесения покрытия локально падает. Если он попадает в горячую зону, скорость нанесения покрытия резко возрастает, и ванна, прилегающая к полосе, становится еще более истощенной. Взаимодействие между изменением температуры и изменением концентрации создает петлю обратной связи, которая приводит к не-неравномерной толщине отложений по ширине полосы.
Теплообменник из ПТФЭ, выполненный в виде сетки, охватывающей весь путь полосы, обеспечивает равномерный подвод тепла по всей зоне покрытия. Каждый погонный метр полосы находится в одной и той же тепловой среде. Изменение температуры по ширине ванны поддерживается в пределах ±1 градуса. Равномерная температура исключает появление горячих точек, вызывающих локальное голодание ванны.
Конфигурация сетки из ПТФЭ также позволяет избежать препятствий на пути ленты. Трубки расположены параллельно направлению полосы, поэтому полоса никогда не проходит через трубку, что могло бы вызвать возмущение потока. Гладкие цилиндрические трубки из ПТФЭ создают минимальное сопротивление движущемуся электролиту.
Операционная стабильность в течение длительных кампаний
Линии с катушек-на-катушки работают непрерывно в течение нескольких дней или недель между остановками на техническое обслуживание. Металлический теплообменник, который постепенно загрязняется, корродирует или накапливает дополнительные продукты разложения, вносит прогрессивные изменения в эффективность нагрева и химический состав ванны во время кампании. Качество ленты в конце кампании отличается от качества в начале.
Теплообменник из ПТФЭ поддерживает постоянную производительность на протяжении всей кампании. Не происходит прогрессивного загрязнения продуктами разложения, нет коррозии, изменяющей коэффициент теплопередачи, а также нет изменений в химическом составе поверхности, контактирующей с ванной. Термическая и химическая среда одинакова в первый и тридцать день. Качество полосы остается стабильным от начала до конца.
Краткое содержание
Теплообменник из ПТФЭ предотвращает голодание ванны при высокоскоростной гальванике с-намотки-на-катушку, обеспечивая не-калитическую поверхность, которая не вступает в реакцию с обедненным пограничным слоем, равномерное распределение тепла, исключающее перегревы, вызывающие локальное истощение, а также стабильную производительность в течение длительных кампаний без прогрессирующей деградации.
Инертная поверхность фторполимера гарантирует, что расход присадки будет зависеть от электрохимических потребностей, а не от термического разложения на поверхности нагревателя. Химический состав ванны становится более предсказуемым, а качество полосы остается стабильным на протяжении всей производственной кампании.
Техническая поддержка для спецификации теплообменника из ПТФЭ в линиях гальванического покрытия с катушек-на- доступна после предоставления данных о скорости полосы, составе электролита, рабочей температуре, размерах резервуара и текущих данных о расходе присадок.
