1. علل تغییرات دما در مایع حمام الکتروفورز
1. تبدیل انرژی در طول الکتروفورز: در طول فرآیند پوشش الکتریکی، مقداری از انرژی الکتریکی به گرما تبدیل می‌شود که باعث افزایش دمای مایع حمام می‌شود. علاوه بر این، اصطکاک مکانیکی از تجهیزاتی مانند پمپ‌های همزن و پمپ‌های سیرکولاسیون گرما تولید می‌کند و باعث افزایش بیشتر دمای حمام می‌شود.
2. عوامل محیطی: دماهای فصلی و محیطی مستقیماً بر دمای مایع حمام تأثیر می‌گذارند. در تابستان، دمای بالا باعث می‌شود مایع حمام راحت‌تر گرم شود، در حالی که در زمستان، دمای پایین ممکن است باعث شود دمای مایع حمام به زیر محدوده ایده‌آل برسد.
3. انتقال حرارت خارجی: دمای قطعات کار، رنگ اضافه شده و آب خالص می‌تواند بر دمای مایع حمام تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، قطعات کار سرد یا رنگ و آب با دمای پایین می‌تواند دمای حمام را کاهش دهد.
4. تبادل حرارت تجهیزات: عملکرد تجهیزات تبادل حرارت می‌تواند باعث تغییرات مربوطه در دمای مایع حمام شود.
علل دمای بالای مایع حمام:
1. تنظیمات پارامتر فرآیند:
-
ولتاژ یا جریان بالا: ولتاژ یا جریان بیش از حد، گرمای بیش از حد در طول الکتروفورز تولید می‌کند و باعث افزایش سریع دمای حمام می‌شود.
-
مدت زمان طولانی الکتروفورز: الکتروفورز طولانی مدت، گرما را فراتر از ظرفیت سیستم خنک‌کننده جمع می‌کند.
2. دمای محیط بالا: تهویه ضعیف یا اتلاف حرارت در کارگاه در طول تابستان منجر به افزایش دمای حمام می‌شود زیرا مایع گرمای محیط را جذب می‌کند.
3. سیستم خنک‌کننده ناکافی: سیستم‌های خنک‌کننده ناکافی یا کم‌کار (به عنوان مثال، دمای خنک‌کننده بالا، جریان ناکافی یا ناحیه تبادل حرارت ناکافی) در تنظیم موثر دمای حمام ناموفق هستند.
علل دمای پایین مایع حمام:
1. دمای محیط پایین: ورود سرمای بیش از حد از رنگ، آب یا قطعات کار با دمای پایین، همراه با عایق‌بندی ضعیف کارگاه، منجر به اتلاف حرارت بالا می‌شود.
2. سرعت گرمایش ناکافی: ناحیه مبدل حرارتی ناکافی (به عنوان مثال، به دلیل انسداد)، دمای آب گرم پایین یا جریان ناکافی، از رسیدن حمام به دمای مورد نیاز جلوگیری می‌کند.
2. تأثیر دما بر کیفیت پوشش الکتریکی
اثرات دمای پایین:
-
کیفیت پوشش ضعیف: هنگامی که دمای حمام به زیر 15 درجه سانتی‌گراد می‌رسد، رسوب کاهش می‌یابد و در نتیجه فیلم نازک‌تر، درخشندگی کمتر و پوشش ضعیف‌تر می‌شود.
-
نقص‌های ظاهری: دمای پایین ویسکوزیته رنگ را افزایش می‌دهد و حذف حباب‌های تولید شده در طول الکترودپوزیشن را دشوار می‌کند. کشش سطحی بالا و ترشوندگی ضعیف در دماهای پایین می‌تواند منجر به نقص‌هایی مانند سوراخ‌های سوزنی شود.
-
تغییرات قدرت پرتاب: دمای پایین ممکن است قدرت پرتاب را افزایش دهد، اما حفظ ضخامت و کیفیت فیلم دشوار است.
اثرات دمای بالا:
-
فیلم پوشش خشن: هنگامی که دما از 35 درجه سانتی‌گراد تجاوز می‌کند، فیلم خیلی سریع رسوب می‌کند و منجر به سطح خشن و تجمع موجی بالقوه پس از پخت می‌شود.
-
پایداری ضعیف حمام: دمای بالا تبخیر حلال و افزودنی‌ها را تسریع می‌کند و باعث تخریب مایع حمام و کاهش پایداری می‌شود.
محدوده دمای بهینه:
دمای مایع حمام توصیه شده در طول تولید 26 تا 34 درجه سانتی‌گراد است که ظاهر پوشش خوب و ضخامت فیلم مناسب را تضمین می‌کند. در طول زمان توقف طولانی، دما را می‌توان به 20 تا 25 درجه سانتی‌گراد کاهش داد.
3. راه حل برای دمای پایین مایع حمام
اقدامات گرمایشی:
-
برای حمام‌های الکتروفورز بزرگ، از یک مبدل ترموستاتیک گرم و سرد با عملکردهای گرمایش و سرمایش دوگانه و کنترل خودکار برای تنظیم دقیق دما استفاده کنید.
-
یک مبدل حرارتی صفحه‌ای را در سیستم گردش اصلی حمام الکتروفورز نصب کنید تا مایع را با استفاده از آب گرم گرم کنید.
-
اگر قدرت مبدل حرارتی گردش اصلی کافی نیست، لوله‌های گرمایش الکتریکی یا لوله‌های تبادل حرارت آب گرم را در مخزن UF (اولترافیلتراسیون) نصب کنید تا مایع UF را گرم کنید، که سپس به حمام اصلی باز می‌گردد تا دمای آن را افزایش دهد.
بهینه‌سازی پارامترهای فرآیند:
-
در دماهای پایین، ولتاژ الکتروفورز را به طور متوسط افزایش دهید تا رسوب را افزایش دهید، اما از ولتاژ بیش از حد برای جلوگیری از مشکلات دیگر خودداری کنید.
-
محتوای حلال را افزایش دهید تا ویسکوزیته مایع حمام را کاهش داده و رسوب فیلم را تقویت کنید.
-
گردش و نظارت بر مایع حمام: توزیع یکنواخت دما را از طریق سیستم گردش حمام تضمین کنید.
-
به طور منظم دمای مایع حمام را با استفاده از دماسنج یا پروب دما نظارت کنید و تجهیزات گرمایشی را در صورت نیاز تنظیم کنید.