หลังจากการชุบอโนไดซ์ ชิ้นส่วนอะลูมิเนียมจะถูกจุ่มลงในสารละลายปิดผนึกแบบร้อน-ซึ่งมักเป็นนิกเกิลอะซิเตต- เพื่อปิดชั้นออกไซด์ที่มีรูพรุนและเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน การบำรุงรักษาอ่างนี้ที่อุณหภูมิ 90-100°C ต้องใช้เครื่องทำความร้อนซึ่งจะไม่นำสิ่งเจือปนที่เป็นโลหะซึ่งอาจทำให้งานเปื้อนหรือเปลี่ยนแปลงคุณภาพของซีลได้ เครื่องทำความร้อนแบบหุ้มด้วยโลหะมาตรฐาน (ไทเทเนียม สเตนเลส หรืออินคอลอยย์) สามารถกัดกร่อนหรือชะไอออนลงในอ่างซีลได้ช้าๆ ส่งผลให้มีการเปลี่ยนสีที่มองเห็นได้และความสมบูรณ์ของซีลลดลง เครื่องทำความร้อน PTFE (โพลีเตตราฟลูออโรเอทิลีน) ได้รับการระบุอย่างแม่นยำ เนื่องจากช่วยขจัดความเสี่ยงนี้ ในขณะเดียวกันก็ให้ประสิทธิภาพการทำความร้อนที่เชื่อถือได้ในระยะยาว
กระบวนการซีลอโนไดซ์และความไวของมัน
การปิดผนึกเป็นขั้นตอนสุดท้ายที่สำคัญในการเคลือบผิวแข็งหรืออโนไดซ์แบบธรรมดา ชั้นอโนดิกออกไซด์ที่มีรูพรุน ซึ่งโดยทั่วไปมีความหนาหลายไมโครเมตร จะถูกทำให้ชุ่มชื้นหรือทำปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อปิดรูขุมขน วิธีการปิดผนึกทั่วไปมีอยู่สองวิธี: การปิดผนึกด้วยน้ำปราศจากไอออนแบบร้อน (ความร้อนใต้พิภพ) และการปิดผนึกนิกเกิลอะซิเตต สารละลายนิกเกิลอะซิเตตที่ทำงานที่อุณหภูมิ 96–100°C และค่า pH ที่เป็นกรดเล็กน้อยประมาณ 5.5 ทำให้เกิดซีลที่ทนทานและทนต่อการกัดกร่อน-มากกว่าการใช้น้ำเพียงอย่างเดียว ไอออนของนิกเกิลจะไฮโดรไลซ์และตกตะกอนภายในรูขุมขน ทำให้เกิดเป็นนิกเกิลไฮดรอกไซด์ที่ปิดกั้นความชื้น
ไอออนของโลหะแปลกปลอมที่มีอยู่ในอ่างปิดผนึก-เหล็ก ทองแดง สังกะสี หรือโครเมียม-อาจติดอยู่ภายในรูขุมขนที่ปิดสนิทหรือสะสมอยู่บนพื้นผิว ผลลัพธ์ที่ได้คือคราบสีเทา เขียว หรือน้ำตาลที่มองเห็นได้บนชิ้นส่วนอะโนไดซ์ใสหรือย้อมสี แม้แต่ความเข้มข้นเล็กน้อย (ส่วนในล้านส่วน) ของเหล็กหรือทองแดงจากส่วนประกอบเครื่องทำความร้อนที่สึกกร่อนก็อาจทำให้ชุดการผลิตเสียหายได้ ดังนั้นองค์ประกอบความร้อนจะต้องเฉื่อยอย่างสมบูรณ์ภายใต้สภาวะที่ร้อนและเป็นกรดเล็กน้อย
เหตุใดเครื่องทำความร้อน PTFE จึงถูกกำหนดไว้สำหรับสารเคลือบหลุมร่องฟันนิกเกิลอะซิเตท
PTFE เป็นสารเคมีเฉื่อยต่อสารเคมีแทบทุกชนิดที่ใช้ในสายการผลิตอโนไดซ์ รวมถึงนิกเกิลอะซิเตต นิกเกิลฟลูออไรด์ กรดอะซิติก และน้ำปราศจากไอออน วัสดุไม่ดูดซับความชื้น ไม่ไฮโดรไลซ์ และไม่ปล่อยไอออนของโลหะลงในอ่าง ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือการไม่มีผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อนของโลหะเลย ในกรณีที่เครื่องทำความร้อนไทเทเนียมอาจเกิดการหลุดล่อนของไทเทเนียมไดออกไซด์ หรือเครื่องทำความร้อนสแตนเลสอาจปล่อยเหล็กและโครเมียม เครื่องทำความร้อน PTFE ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตลอดหลายปีของการทำงานต่อเนื่องที่อุณหภูมิการซีล
ความสามารถด้านอุณหภูมิของ PTFE ขยายไปถึงอุณหภูมิการทำงานต่อเนื่องสูงสุดที่ 110°C ซึ่งครอบคลุมช่วงการซีล 96–100°C ได้อย่างสบายๆ การทำงานที่อุณหภูมิ 100°C เป็นที่ยอมรับโดยมีการควบคุมความหนาแน่นของวัตต์ที่เหมาะสม โดยทั่วไปแล้ว ปลอก PTFE จะผลิตขึ้นเพื่อใช้เป็นสารเคลือบฟลูออโรโพลีเมอร์บนแกนลวดต้านทานโลหะหรือเป็นท่อที่ห่อหุ้มไว้ทั้งหมด โครงสร้างนี้ป้องกันการสัมผัสระหว่างวงจรทำความร้อนกับสารเคมีในอ่าง ในทางปฏิบัติ การใช้งานสารเคลือบหลุมร่องฟันแบบอโนไดซ์ด้วยฮีตเตอร์ PTFE ถือเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการตกแต่งและอโนไดซ์เชิงฟังก์ชันคุณภาพสูง- ซึ่งไม่สามารถทนต่อการย้อมสีได้
มักสังเกตกันว่าการเปลี่ยนจากเครื่องทำความร้อนแบบหุ้มโลหะไปเป็นเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE จะช่วยขจัดคราบสกปรกหลังการล้างซีล- และลดอัตราการปฏิเสธที่เกิดจากการเปลี่ยนสีของพื้นผิว ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าของเครื่องทำความร้อน PTFE สูงกว่าค่าใช้จ่ายขององค์ประกอบไทเทเนียมธรรมดา แต่การลดเศษซากและการทำงานซ้ำทำให้การลงทุนเป็นไปอย่างสมเหตุสมผล
คำแนะนำข้อมูลจำเพาะสำหรับเครื่องทำความร้อน PTFE ในอ่างซีล
เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในถังซีลนิเกิลอะซิเตท แนะนำให้ใช้ข้อกำหนดเฉพาะต่อไปนี้
ความหนาแน่นของวัตต์: สำหรับอ่างปิดผนึกที่ทำงานที่อุณหภูมิ 96–100°C ความหนาแน่นของวัตต์ไม่ควรเกิน 1.2 วัตต์/ซม.² ขีดจำกัดแบบอนุรักษ์นิยมนี้ป้องกันการเดือดเฉพาะที่ที่พื้นผิว PTFE การเดือดจะสร้างฟองก๊าซที่หุ้มฉนวนฮีตเตอร์ ส่งผลให้อุณหภูมิของปลอกหุ้มสูงกว่าอุณหภูมิของอ่างและอาจเข้าใกล้จุดสลายตัวของ PTFE กฎการกำหนดขนาดโดยทั่วไปคือ 10–15 วัตต์ต่อปริมาตรอ่างน้ำ 1 ลิตรสำหรับการบำรุงรักษา โดยสมมติว่าเป็นฉนวนที่เพียงพอ
การวางตำแหน่งเครื่องทำความร้อน: ควรวางเครื่องทำความร้อน PTFE ใกล้กับด้านล่างของถังแต่ไม่สัมผัสกับพื้นถังโดยตรง ช่องว่างประมาณ 5-10 เซนติเมตรช่วยให้การพาความร้อนไหลเวียนตามธรรมชาติโดยไม่ดักตะกอนหรือเศษซาก สำหรับถังซีลสี่เหลี่ยม เครื่องทำความร้อน PTFE แนวตั้งรูปตัว L- หลายตัวจะมีระยะห่างเท่าๆ กันเพื่อหลีกเลี่ยงบริเวณที่เย็น การติดตั้งด้านบน-ทาง-เป็นเรื่องปกติสำหรับการติดตั้งเพิ่มเติม ในขณะที่เครื่องทำความร้อนแบบตรงแบบติดตั้งหน้าแปลนนั้นใช้ในการออกแบบถังแบบใหม่
การควบคุมอุณหภูมิ: ต้องใช้เทอร์โมคัปเปิลเคลือบ PTFE- หรือเทอร์โมคัปเปิลหุ้ม PTFE- แยกต่างหาก เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิโลหะมีความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนเช่นเดียวกับเครื่องทำความร้อนโลหะ ตัวควบคุมควรตั้งค่าให้มีค่าส่วนต่างแคบ (เช่น ±1°C) เพื่อรักษาความสม่ำเสมอของการปิดผนึก แนะนำให้ใช้สวิตช์จำกัดอุณหภูมิเกินเพื่อป้องกันเครื่องทำความร้อน PTFE หากระดับอ่างลดลงหรือปั๊มหมุนเวียนทำงานล้มเหลว
การตรวจสอบเป็นประจำ: แม้ว่า PTFE จะไม่กัดกร่อน แต่การสะสม-สะเก็ดนิกเกิลอะซิเตตหรืออะลูมิเนียมออกไซด์ที่ตกค้างบนพื้นผิวเครื่องทำความร้อนอาจเกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป การตรวจสอบประจำปีและการทำความสะอาดอย่างอ่อนโยนด้วยแปรงขนนุ่มและกรดอ่อน (กรดอะซิติกเจือจาง) คืนประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน
บทสรุป
เครื่องทำความร้อน PTFE ช่วยให้มั่นใจได้ถึงอ่างปิดผนึกที่บริสุทธิ์และคุณภาพอะโนไดซ์ที่สม่ำเสมอโดยกำจัดการปนเปื้อนของโลหะจากองค์ประกอบความร้อน การรวมกันของความเฉื่อยของสารเคมี ความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิได้สูงถึง 110°C และการปลดปล่อยไอออนเป็นศูนย์ ทำให้ PTFE เป็นวัสดุที่ระบุสำหรับนิกเกิลอะซิเตตและถังซีลน้ำ DI ร้อน ความบริสุทธิ์ของวัสดุมีความสำคัญพอๆ กับการควบคุมอุณหภูมิในการตกแต่งคุณภาพสูง- สำหรับสายอโนไดซ์ใดๆ ที่ผลิตชิ้นส่วนเครื่องสำอาง ยานยนต์ หรือสถาปัตยกรรมที่ไม่สามารถยอมรับการย้อมสีได้ เครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE คือวิธีแก้ปัญหาที่แนะนำ ขนาดที่เหมาะสมโดยมีความหนาแน่นของวัตต์ต่ำกว่า 1.2 วัตต์/ซม.² และการวางเครื่องทำความร้อนอย่างระมัดระวังจะช่วยยืดอายุการใช้งานและรักษาความสมบูรณ์ของอ่างอาบน้ำ
