چگونه ولتاژ خروجی یکسو کننده نوسان باعث فرسایش دوره ای الکترولیتی در بخاری غوطه وری PTFE می شود

میکرو گالوانیکی تکرارشونده-خوردگی سلولی ناشی از خروجی DC یکسو کننده ناپایدار

خطوط تولید آبکاری به یکسو کننده های DC برای حفظ پتانسیل رسوب فلز پایدار متکی هستند. قدیمی شدن تجهیزات، شل شدن کنتاکت های سیم کشی و سوئیچینگ خودکار بار دسته ای اغلب باعث افزایش و افت ولتاژ مکرر می شود. ولتاژ DC ناپایدار، جریانهای سرگردانی با قدرت متغیری تولید می کند که از طریق مایع آبکاری غنی از یون- جریان می یابد و بر روی رسوبات فلزی پوشش دهنده سطوح بخاری غوطه وری PTFE عمل می کند. برخلاف شرایط ولتاژ ثابت ثابت، نوسانات دوره‌ای ولتاژ چرخه‌های واکنش الکترولیتی قوی/ضعیف متناوب را ایجاد می‌کند، به طور پیوسته تشکیل ریز{5}}حفره‌ای{6}}در ناحیه‌های لوله پوشیده شده با رسوب را تسریع می‌کند و عمر مفید بخاری را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. داده‌های پایش الکتریکی بلندمدت نشان می‌دهد بخاری‌هایی که تحت ولتاژ یکسوکننده تثبیت‌شده کار می‌کنند، عملکرد ثابتی را برای 18 تا 24 ماه حفظ می‌کنند، در حالی که واحدهایی که در معرض نوسانات مکرر ولتاژ هستند، در عرض 10 ماه حفره‌های الکترولیتی موضعی شدید ایجاد می‌کنند. این مقاله مکانیسم‌های تخریب الکتروشیمیایی مبتنی بر ولتاژ{13}}نوسانات- را توضیح می‌دهد، تجارت مهندسی هسته-تجهیزات یکسوکننده اولیه ارزان{16}}و کنترل فرسایش جریان سرگردان را توضیح می‌دهد، و ضد فرسایش الکترولیتی تطبیق استاندارد درجه‌بندی شده{17}}را ارائه می‌دهد.

تجارت هسته ای مهندسی-بین سرمایه گذاری پایه یکسو کننده و حفاظت الکتروشیمیایی

استقرار یکسو کننده‌های استاندارد کم هزینه-بدون ماژول‌های تثبیت ولتاژ اختصاصی، هزینه تجهیزات اولیه را کاهش می‌دهد، اما نوسانات خروجی نامنظم جریان‌های DC سرگردان متغیری را تولید می‌کنند که خوردگی الکترولیتی چرخه‌ای را روی سطوح بخاری فعال می‌کند. نصب یکسو کننده‌های تثبیت‌شده با دقت بالا به‌علاوه شینه‌های عایق‌دار محافظ، نوسانات ولتاژ را حذف می‌کند و تغییرات جریان سرگردان را به‌طور اساسی سرکوب می‌کند، اما هزینه‌های خرید تجهیزات الکتریکی و نوسازی سیم‌کشی را افزایش می‌دهد. بخاری غوطه وری PTFE صاف استاندارد، عایق قابل اعتمادی را تحت ولتاژ ثابت ثابت ارائه می دهد. با این حال، DC سرگردان نوسان، اچ الکترولیتی را بر روی فیلم رسوب فلز رسانا تقویت می کند. PTFE دیوار نازک معمولی-بدون-متقاطع-مقاومت در برابر حمله دوره‌ای میکرو-سلول گالوانیکی را ندارد.

جدول خطر فرسایش شدت نوسانات ولتاژ یکسو کننده و هیتر غوطه وری PTFE

مکانیسم تخریب دوره ای الکترولیتی ناشی از ولتاژ نوسان

خروجی یکسو کننده ناپایدار تفاوت های پتانسیل DC سرگردان دائماً در حال تغییر را بین قاب های فلزی مخزن و رسوب فلزی رسانا متصل به سطوح لوله PTFE ایجاد می کند. هر نوسان ولتاژ اکسیداسیون الکترولیتی را تقویت می کند، در حالی که افت ولتاژ واکنش را ضعیف می کند و چرخه های خوردگی متناوب را در همان مناطق گرم کننده سرپوشیده تشکیل می دهد. الکترولیز چرخه ای حفره های ریز{2} متراکم را در لایه های فلوروپلیمری زیر رسوبات رسوبی حک می کند. چرخه‌های مکرر گرمایش{4}}سرد کردن این حفره‌ها را گسترده می‌کند و کانال‌های نفوذی برای یون‌های محلول ایجاد می‌کند تا بین روکش بیرونی PTFE و عایق داخلی نفوذ کند. در طول تغییرات مداوم تولید، یون های فلزی رسانا در داخل عایق فیبر تجمع می یابند و مسیرهای نشت دائمی را تشکیل می دهند که به تدریج مقاومت کلی عایق را کاهش می دهد. سطوح ناهموار حفره‌دار لجن فلزی بیشتری را در عملیات بعدی به دام می‌اندازند، ناحیه پوشش رسانا را گسترش می‌دهند و فرسایش الکترولیتی دوره‌ای را تقویت می‌کنند. آسیب به شدت در فصل مشترک هوای مایع، جایی که رسوبات فلزی به آسانی جمع می شود، متمرکز می شود و نوارهای فرسایشی شکننده محیطی را در اطراف لوله تشکیل می دهد.

خطرات تولید ناشی از فرسایش دوره ای الکترولیتی

حفره‌های میکرو{0} محیطی ناشی از نوسان جریان سرگردان، مقاومت عایق را به طور پیوسته پایین می‌آورد، قدرت محافظت در برابر نشت مکرر را خاموش می‌کند و برنامه‌های دسته‌ای آبکاری بدون وقفه را مختل می‌کند. مناطق فرسوده شده، نقاط داغ ثابت را تشکیل می دهند، تجزیه افزودنی حمام آبکاری را تسریع می کنند و هزینه های ماهانه تجدید مواد شیمیایی را افزایش می دهند. نازک شدن تدریجی دیوار در حفره‌های الکترولیتی در نهایت از طریق{4}}سوراخ‌های دیوار ایجاد می‌شود، که تماس مستقیم بین سیم‌های گرمایش داخلی و مایع آبکاری رسانا را ممکن می‌سازد و منجر به شکست ناگهانی مدار کوتاه- بخاری می‌شود. ریختن قطعات ریز PTFE از سطوح شکننده فرسایش یافته، قطعات کار آبکاری شده را آلوده می کند، باعث ایجاد نقص در سطح سوراخ و مه می شود و نرخ ضایعات محصول را افزایش می دهد.

راه حل های بهینه سازی تثبیت ولتاژ تطبیق و یکسو کننده درجه بندی شده

مخازن آبکاری آزمایشگاهی کوچک با نوسانات جزئی ولتاژ نادر می توانند بخاری غوطه وری PTFE قالب گیری استاندارد را مستقر کنند. رسوبات فلزی را هر هفته از سطوح بخاری پاک کنید تا مسیرهای انتقال جریان سرگردان رسانا را بشکنید. خطوط آبکاری با حجم متوسط-با نوسانات ولتاژ روزانه متوسط، بخاری غوطه وری PTFE دیواری ضد-ضخامت بافت متوسط-دیواری را انتخاب می کنند. بافت سطحی ناپیوسته از تشکیل فیلم رسوب رسانای مداوم جلوگیری می کند و فعالیت سلول های الکترولیتی حلقوی را ضعیف می کند. خطوط آبکاری انبوه خودکار جریان بالا با نوسانات شدید ولتاژ مکرر باید بخاری غوطه‌وری PTFE با ضخامت-دیوار متقاطع-محافظه‌دار ضد-الکترولیتی را مجهز کنند. سد فلوروپلیمری متقاطع متراکم{11}}در برابر فرسایش حفره‌ای الکترولیتی جریان سرگردان دوره‌ای طولانی مدت مقاومت می‌کند. قوانین بهینه سازی الکتریکی کمکی: یکسو کننده ها را با ماژول های تثبیت کننده ولتاژ داخلی ارتقا دهید. به طور منظم پایانه های سیم کشی آند/کاتد شل را ببندید. واشرهای عایق را بین براکت های فلزی بخاری و قاب مخزن رسانا نصب کنید تا مسیرهای هدایت جریان سرگردان را قطع کنید.

نتیجه گیری

حفره‌های الکترولیتی شتاب‌دار موضعی بخاری غوطه‌وری PTFE تحت ولتاژ یکسوکننده نوسان، از جریان‌های دوره‌ای متناوب DC سرچشمه می‌گیرد که باعث خوردگی میکرو{0}}حلقه‌ای گالوانیکی تحت لایه‌های رسوب فلزی رسانا می‌شود، نه فرسایش یکنواخت حمام شیمیایی. PTFE معمولی نازک و صاف غیر متقاطع، فاقد موانع مولکولی فشرده ضخیم و درمان سطح ضد رسوب برای مقاومت در برابر چرخه‌های اچ الکترولیتی متناوب است. ارتقاء تجهیزات یکسو کننده تثبیت شده و جداسازی مسیرهای رسانای جریان سرگردان، همراه با ساختارهای بخاری ضخیم یا متقاطع-همسان با فرکانس نوسانات ولتاژ، می‌تواند به طور موثری از انتشار میکرو- و تضعیف عایق جلوگیری کند. پارامترهای بافت سطح ضد رسوب سفارشی و ضخامت دیواره لوله تقویت شده را می توان بر اساس پایداری خروجی یکسو کننده طراحی کرد تا عملکرد گرمایش عایق طولانی مدت برای خطوط تولید آبکاری با جریان بالا حفظ شود.