धातु संदूषण चढ़ाना में पीटीएफई विसर्जन हीटर संगतता को कैसे प्रभावित करता है?

केवल नौ महीनों के बाद एक निकल चढ़ाना लाइन ने पीटीएफई विसर्जन हीटर को बदल दिया। म्यान में कोई दरार, कोई फफोला और कोई मलिनकिरण नहीं दिखा। इन्सुलेशन प्रतिरोध 500 MΩ से गिरकर 12 MΩ हो गया था। विफलता का पता निकेल बाथ में तांबे के संदूषण से लगाया गया था। {{5}हीट एक्सचेंजर के रिसाव से तांबे के आयन आए थे जो हीटर शीथ पर जमा हो गए थे। तांबे की परत पतली और कसकर चिपकी हुई थी, लेकिन इसने एक प्रवाहकीय पथ बनाया जिससे पारगमन तेज हो गया और इन्सुलेशन ख़राब हो गया।

पीटीएफई इमर्शन हीटर सेवा जीवन में धातु संदूषण एक सामान्य लेकिन कम पहचाना जाने वाला कारक है। प्लेटिंग बाथ वर्कपीस, रैक, फिक्स्चर और अपस्ट्रीम उपकरण से घुली हुई धातुओं को जमा करते हैं। ये धातुएँ गर्म सतहों पर जमा हो सकती हैं, जिससे परतें बनती हैं जो हीटर के थर्मल और विद्युत व्यवहार को बदल देती हैं। कुछ मामलों में, संदूषण एक बड़ी प्रक्रिया समस्या का लक्षण है। दूसरों में, यह हीटर की विफलता का प्रत्यक्ष कारण है।

धातु संदूषण कैसे होता है

प्लेटिंग बाथ में घुले हुए धातु आयन कई तंत्रों के माध्यम से हीटर शीथ पर जमा हो सकते हैं। सबसे आम इलेक्ट्रोकेमिकल जमाव है, जहां हीटर म्यान टैंक में भटकती धाराओं या गैल्वेनिक जोड़ों के सापेक्ष कैथोड के रूप में कार्य करता है। धातु आयन धात्विक रूप में परिवर्तित हो जाते हैं और आवरण पर चढ़ जाते हैं।

तापमान संचालित जमाव एक अन्य तंत्र है। कुछ धातुओं की उच्च तापमान पर घुलनशीलता कम हो जाती है। जैसे ही स्नान गर्म आवरण के पार घूमता है, स्थानीय सांद्रता संतृप्ति से अधिक हो जाती है, और धातु सतह पर अवक्षेपित हो जाती है। अम्ल स्नान में लोहे और तांबे के साथ यह आम बात है।

रासायनिक विस्थापन तब होता है जब अधिक उत्कृष्ट धातु आयन कम उत्कृष्ट सतह से संपर्क करता है। यदि पीटीएफई शीथ में खरोंच से कोई धात्विक संदूषण है, जो आंतरिक धातु शीथ को उजागर करता है, या प्रवाहकीय जमाव से है, तो अधिक उत्कृष्ट धातु प्लेटों को प्राथमिकता दी जाएगी।

प्लेटिंग बाथ में धातु संदूषक और पीटीएफई विसर्जन हीटर पर उनके प्रभाव

प्रवाहकीय परत समस्या

पीटीएफई शीथ पर धातु का जमाव हीटर की विद्युत विशेषताओं को बदल देता है। जमा प्रवाहकीय है, और यह प्रक्रिया द्रव के संपर्क में है। यदि जमा फ़्लैंज या टर्मिनल बाड़े तक पहुंचता है, तो यह जमीन पर करंट के रिसाव के लिए एक रास्ता बनाता है {{2}एक ग्राउंड फॉल्ट।

भले ही जमाव एक ग्राउंडेड बिंदु तक नहीं पहुंचता है, यह हीटर के चारों ओर विद्युत क्षेत्र वितरण को बदल देता है। प्रवाहकीय परत इलेक्ट्रोड के विस्तार के रूप में कार्य करती है, जो जमा किनारों पर धारा को केंद्रित करती है। इससे स्थानीय हीटिंग और पारगम्यता में तेजी आ सकती है, जिससे समय से पहले विफलता हो सकती है।

जमाव तापीय व्यवहार को भी बदल देता है। धातु की परत में पीटीएफई की तुलना में अधिक तापीय चालकता होती है, जो फायदेमंद लग सकती है। लेकिन जमाव आमतौर पर असमान और छिद्रपूर्ण होता है, और यह आवरण में नमी और रसायन को फँसा सकता है। इसका परिणाम स्थानीयकृत क्षरण और पारगम्यता है, न कि ताप हस्तांतरण में सुधार।

धातु संदूषण का पता लगाना कठिन क्यों है?

धातु संदूषण का पता लगाना मुश्किल है क्योंकि जमाव अक्सर पतले होते हैं और पीटीएफई सतह पर कसकर चिपक जाते हैं। वे नग्न आंखों को दिखाई नहीं दे सकते हैं, और वे अन्य विफलता मोड से जुड़े मलिनकिरण या फफोले का उत्पादन नहीं करते हैं।

इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण से समस्या तब तक सामने नहीं आ सकती जब तक कि जमाव एक महत्वपूर्ण रिसाव पथ बनाने के लिए पर्याप्त न हो जाए। पतले तांबे के जमाव वाला हीटर नए की तुलना में 50-100 MΩ{3}} कम इन्सुलेशन प्रतिरोध दिखा सकता है, लेकिन अलार्म ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त कम नहीं है।

आवर्धन के तहत दृश्य निरीक्षण से धातु की चमक या सतह की बनावट में बदलाव का पता चल सकता है। एक साधारण परीक्षण यह है कि म्यान को एक सफेद कपड़े से पोंछा जाए {{1}धात्विक अवशेष जमाव का संकेत देता है। एक अन्य परीक्षण एक मल्टीमीटर के साथ सतह प्रतिरोध को मापना है, जिसमें प्रवाहकीय जमाव इन्सुलेटिंग पीटीएफई सतह से कम पढ़ता है।

धातु संदूषण को रोकना

सबसे प्रभावी रोकथाम स्रोत को ख़त्म करना है। हीट एक्सचेंजर लीक को ठीक करें, खराब हुए रैक और फिक्स्चर को बदलें, और अपस्ट्रीम टैंकों से ड्रैग को रोकें। विघटित धातुओं के स्नान विश्लेषण से संदूषण स्तर का पता चलता है और स्रोत की पहचान होती है।

निस्पंदन निलंबित धातु कणों को हटा देता है लेकिन घुले हुए आयनों को नहीं हटाता है। आयन एक्सचेंज या इलेक्ट्रोविनिंग विघटित धातु की सांद्रता को कम कर सकता है, लेकिन ये प्रक्रिया स्तर के समाधान हैं, हीटर स्तर के समाधान नहीं।

हीटर के लिए, एक पॉलिश पीटीएफई सतह धातु जमा की आसंजन शक्ति को कम कर देती है। एक चिकनी सतह जमाव के लिए न्यूक्लियेट और बढ़ने के लिए कठिन होती है। पतला एसिड के साथ नियमित सफाई से धातु के जमाव को हटा दिया जाता है, इससे पहले कि वे प्रदर्शन को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त मोटे हो जाएं।

जब धातु संदूषण एक प्रक्रिया समस्या का संकेत देता है

प्लेटिंग बाथ में हीटर पर बार-बार धातु संदूषण इंगित करता है कि बाथ रसायन नियंत्रण में नहीं है। घुली हुई धातु की सघनता बहुत अधिक है, या आवारा धाराएं उन सतहों पर जमाव का कारण बन रही हैं जो निष्क्रिय होनी चाहिए। हीटर एक लक्षण है, मूल कारण नहीं।

एक पॉलिश म्यान, कम वाट घनत्व और एक बड़े सतह क्षेत्र के साथ एक कस्टम PTFE विसर्जन हीटर विन्यास धातु जमाव की दर को कम करता है और आवश्यक सफाई के बीच के अंतराल को बढ़ाता है। विनिर्देशन प्रक्रिया के लिए स्नान रसायन विज्ञान, विघटित धातु एकाग्रता, ऑपरेटिंग तापमान और पिछले हीटरों के संदूषण इतिहास की आवश्यकता होती है।