Spenningsustabilitetsproblemet
Et elektrobeleggsystem påfører maling på metalldeler ved å senke dem i et ledende malingsbad og påføre 200-400 VDC mellom delene og motelektrodene. De faste malingene avsettes jevnt på delene og danner et korrosjonsbestandig-belegg. Prosessen krever stabil spenningskontroll - svingninger på mer enn ±5 volt kan forårsake ujevn beleggtykkelse, hull eller fargevariasjoner.
Tankens el-varmer er en kilde til spenningsustabilitet. En metallisk varmeovn-rustfritt stål eller titan-er elektrisk ledende og jordet gjennom damp-kondensatrøret. Den fungerer som en utilsiktet elektrode i elektrobeleggkretsen. Strøm lekker fra det levende badet gjennom varmeren til jord, noe som får likeretterspenningen til å svinge når den prøver å opprettholde settpunktstrømmen. Spenningsustabiliteten gir inkonsekvent beleggkvalitet.
En PTFE-varmeveksler er ikke elektrisk-ledende. Den gir ikke en strømvei til jord. De elektriske forholdene i tanken er stabilisert.
Den forvillede strømveien gjennom en metallisk varmeovn
I en elektrobeleggtank påfører likeretteren spenning mellom anoden (mot-elektroder) og katoden (arbeidsstykker). Malingsbadet er det ledende mediet. Strømmen skal gå helt gjennom badekaret mellom elektrodene. En jordet metallisk el-varmer gir en alternativ strømbane: fra anoden, gjennom badekaret, til varmeren, gjennom varmeren til det jordede damprøret, og tilbake til likeretteren gjennom bygningens jordingssystem.
Denne streifstrømmen har flere effekter. Det reduserer strømmen som er tilgjengelig for malingsavsetning, og krever høyere likerettereffekt for å oppnå samme beleggtykkelse. Det får likeretterspenningen til å svinge ettersom motstanden til strøbanen varierer med temperatur, badnivå og avleiring på varmeoverflaten. Det skaper en sikkerhetsrisiko-den jordede varmeren kan lede feilstrøm. Det kan forårsake elektrolytisk korrosjon av selve varmeren, der strømmen går ut av metalloverflaten.
PTFE har en volumresistivitet som overstiger 10¹⁸ ohm·cm. Det er en av de beste elektriske isolatorene blant ingeniørmaterialer. Det går ingen strøm gjennom en PTFE varmeveksler. Den streife strømbanen er eliminert.
| Elektrisk parameter | Metallisk varmeapparat (jordet) | PTFE varmeveksler (isolert) |
|---|---|---|
| Varmeapparats elektriske ledningsevne | Høy (metallisk leder) | Effektivt null (isolator) |
| Strøstrøm til jord (mA) | 10-500 (avhengig av tankstørrelse) | 0 |
| Likeretterspenningsfluktuasjon (±V) | 5-15 | < 2 |
| Beleggtykkelsesvariasjon (%) | 5-15 | < 3 |
| Varmeapparat strøstrømkorrosjon | Ja | Ingen |
| Elektrisk sikkerhetsfare | Ja (jordet leder i levende bad) | Ingen |
Prosesskontroll og kvalitetsfordeler
Eliminering av strøstrøm stabiliserer likeretterspenningen. Spenningen forblir innenfor ±2 volt fra settpunktet, sammenlignet med ±5-15 volt med en metallisk varmeovn. Den stabile spenningen gir jevn beleggtykkelse over arbeidsstykkets overflate og fra batch til batch. Reduksjonen i beleggsdefekter-nålehull, tynne flekker, fargevariasjoner - reduserer etterarbeid og skrot.
Eliminering av strøstrøm forbedrer også den elektriske effektiviteten til prosessen. All likeretterstrømmen bidrar til malingsavleiring. Strømmen som tidligere gikk tapt til jord gjennom varmeren er nå tilgjengelig for belegg. Likeretteren kan operere med lavere effekt for samme beleggtykkelse, og spare elektrisk energi.
Sikkerhetsfordelen
En jordet metallisk varmeovn i en strømførende elektrobeleggtank er et sikkerhetsproblem. Hvis varmeisolasjonen svikter-en kortslutning mellom det elektriske elementet og varmekappen-blir tanken strømførende ved nettspenning. Personell som arbeider i nærheten av tanken risikerer elektrisk støt. En PTFE varmeveksler, oppvarmet av damp, har ikke noe elektrisk element. Det er ingen sjokkfare. Den damp-oppvarmede PTFE-veksleren er egensikker for elektromaling.
Sammendrag
Spenningssvingninger i elektrobeleggstanker er forårsaket av streifstrøm som strømmer fra det levende badet gjennom jordede metalliske varmeovner. PTFE varmevekslere, som elektriske isolatorer, eliminerer denne streifstrømbanen. Likeretterspenningen stabiliserer seg, beleggskvaliteten blir mer konsistent, den elektriske effektiviteten forbedres, og støtfaren fra en jordet varmeovn er eliminert. PTFE er det anbefalte varmematerialet for elektrobeleggsystemer.
Teknisk støtte for PTFE varmevekslerspesifikasjoner i elektrobelegg og elektrokjemiske applikasjoner er tilgjengelig ved innsending av tankspenning og strøm, jordingskonfigurasjon, observerte spenningssvingninger og beleggkvalitetsdata.
