Một cửa hàng mạ đã thu hồi lò sưởi ngâm PTFE chỉ sau bảy tháng sử dụng. Bộ phận làm nóng có một dải PTFE bị phồng rộp, đổi màu dọc theo 50 mm trên cùng của phần được làm nóng. Mức hoạt động bình thường của bể bao phủ toàn bộ lò sưởi. Nhưng trong quá trình tải phôi, mức độ giảm 40 mm, làm lộ ra phần trên của bộ sưởi trong vài phút mỗi lần. Biên độ ngâm không đủ.
Biên độ ngâm là khoảng cách giữa đỉnh của phần được làm nóng và mức chất lỏng tối thiểu mà bể đạt được trong quá trình hoạt động bình thường. Nếu lề quá nhỏ, bộ gia nhiệt sẽ lộ ra một phần trong quá trình tải, dỡ hoặc xả nước. Phần tiếp xúc quá nóng và PTFE xuống cấp.
Tại sao biên độ ngâm lại quan trọng
Truyền nhiệt từ lò sưởi sang không khí kém hiệu quả hơn khoảng hai mươi lần so với truyền nhiệt sang nước. Bộ phận làm nóng hoạt động ở nhiệt độ 85–90 độ khi chìm trong nước có thể đạt tới 180–220 độ khi tiếp xúc với không khí ở cùng mật độ watt. Nhiệt độ đó cao hơn nhiều so với phạm vi an toàn đối với PTFE và đạt đến điểm mà polyme bị phân hủy.
Đường chất lỏng-ranh giới giữa phần ngập nước và phần lộ thiên-là điểm chịu ứng suất cao nhất. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa phần ướt và phần khô tạo ra chu kỳ biến dạng theo từng mức dao động. PTFE ở dòng chất lỏng bị nứt đầu tiên và vết nứt lan truyền dọc theo vỏ bọc.
| Thời lượng phơi sáng | Nhiệt độ phần tiếp xúc | Tình trạng PTFE | Thời gian để thấy được thiệt hại | Có thể phục hồi |
|---|---|---|---|---|
| <30 seconds | 100–140 độ | Làm mềm | >100 chu kỳ | cận biên |
| 1–2 phút | 140–180 độ | phồng rộp | 20–50 chu kỳ | KHÔNG |
| 3–5 phút | 180–220 độ | bị nứt | 5–15 chu kỳ | KHÔNG |
| >5 phút | >220 độ | Bị phân hủy | 1–3 chu kỳ | KHÔNG |
Thời gian tiếp xúc và ảnh hưởng của nó đối với vỏ bọc lò sưởi ngâm PTFE
Cần bao nhiêu biên độ ngâm
Khoảng ngâm yêu cầu phụ thuộc vào thiết kế bể chứa, phương pháp nạp phôi và hệ thống kiểm soát mức. Biên độ phải đủ lớn để giữ cho phần trên cùng của phần được làm nóng chìm trong nước ở mức thấp nhất mà bể đạt được trong quá trình hoạt động bình thường.
Đối với các thùng chứa có khả năng kiểm soát mức ổn định và không có sự dịch chuyển phôi lớn, lề 50 mm là đủ. Đối với các bể có mức dao động vừa phải-điển hình của hầu hết các dây chuyền mạ và làm sạch - nên sử dụng 75 mm. Đối với các bể có độ dịch chuyển phôi lớn, xả nước thường xuyên hoặc mức độ được kiểm soát kém thì nên sử dụng 100 mm trở lên.
| Loại quy trình | Biến động cấp độ điển hình | Biên độ ngâm được đề xuất | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Mạ trang trí, các bộ phận nhỏ | ±10 mm | 50mm | Mức độ ổn định |
| Mạ PCB, tải giá | ±25 mm | 75mm | Chuyển vị vừa phải |
| Anodizing, giá đỡ lớn | ±40 mm | 100mm | Độ dịch chuyển cao |
| Mạ thùng, thoát nước thường xuyên | ±60 mm | 100 mm + khóa liên động | Kiểm soát mức độ cần thiết |
| Vệ sinh bồn chứa, vận hành bằng tay | ±50mm | 100 mm + khóa liên động | Toán tử-phụ thuộc |
Giới hạn ngâm khuyến nghị cho các quy trình hoàn thiện bề mặt thông thường
Cách đo mức chất lỏng tối thiểu
Mức chất lỏng tối thiểu là mức thấp nhất mà bể đạt được trong bất kỳ chu kỳ vận hành bình thường nào. Đây không phải là mức hiển thị trên kính quan sát trong quá trình sản xuất ở trạng thái ổn định-. Đó là mức trong quá trình tải, dỡ phôi, xả nước hoặc bất kỳ hoạt động thông thường nào khác.
Để đo mức tối thiểu, hãy quan sát bể trong toàn bộ chu trình sản xuất. Đánh dấu mức ở điểm thấp nhất. Đo khoảng cách từ điểm đó đến đỉnh của phần được làm nóng. Khoảng cách đó là lề ngâm.
Nếu bể được trang bị bộ điều khiển mức, mức tối thiểu là điểm đặt thấp của bộ điều khiển. Nếu bể có công tắc phao thì mức tối thiểu là điểm-tắt công tắc trừ đi dải chết.
Bảo vệ máy sưởi trong khi tải
Khóa liên động cấp thấp sẽ cắt nguồn điện của bộ sưởi khi mức điện năng giảm xuống dưới ngưỡng an toàn. Khóa liên động phải độc lập với bộ điều khiển mức chính và cần yêu cầu đặt lại thủ công sau khi kích hoạt.
Phần được làm nóng ngắn hơn nằm ở dưới mức chất lỏng thông thường mang lại biên độ chống lại sự biến động. Nếu bể đủ sâu, việc đặt phần được làm nóng ở nửa dưới của bể sẽ giữ cho nó chìm trong nước ngay cả khi mực nước giảm đáng kể.
Lò sưởi có mật độ watt thấp hơn sẽ làm giảm nhiệt độ bề mặt trong bất kỳ thời gian tiếp xúc ngắn nào. Nhiệt độ thấp hơn mang lại nhiều thời gian hơn trước khi PTFE bị phân hủy, ngay cả khi biên độ là cận biên.
| Biện pháp bảo vệ | Ảnh hưởng đến rủi ro ngâm | Thực hiện |
|---|---|---|
| Khóa liên động cấp thấp | Cắt điện ở mức thấp | Cảm biến mức và rơle |
| Phần gia nhiệt ngắn hơn | Giữ máy sưởi chìm trong nước | Thiết kế lò sưởi |
| Mật độ watt thấp hơn | Suy thoái chậm hơn nếu tiếp xúc | Thiết kế lò sưởi |
| Hệ thống kiểm soát mức độ | Duy trì mức độ không đổi | Tự động điền |
Biện pháp bảo vệ biên độ ngâm trong bể mạ
Khi biên độ ngâm chỉ ra vấn đề thiết kế
Bộ sưởi bị hỏng do tiếp xúc mặc dù có biên độ ngâm hợp lý cho thấy bộ sưởi được đặt quá cao trong bể hoặc việc kiểm soát mức độ không đủ. Cấu hình bộ gia nhiệt nhúng PTFE tùy chỉnh với phần gia nhiệt ngắn hơn, vị trí lắp thấp hơn và khóa liên động mức-thấp sẽ giải quyết nguyên nhân cốt lõi gây ra hư hỏng do phơi nhiễm. Quá trình đặc tả yêu cầu kích thước bể, mức chất lỏng bình thường và tối thiểu, biên độ dao động của mức và công suất yêu cầu. Đối với các cơ sở có mức độ dao động, phương pháp tiếp cận-dành riêng cho ứng dụng này giúp giảm thiệt hại do phơi nhiễm và kéo dài tuổi thọ của máy sưởi.
