Abans del revestiment, les peces s'han de netejar minuciosament en solucions alcalines calentes per eliminar els olis i la brutícia. Aquests netejadors, sovint basats en hidròxid de sodi o hidròxid de potassi, són altament corrosius per a molts metalls. Un escalfador que sobrevisqui a aquest entorn càustic canvi rere torn és essencial per a una producció ininterrompuda. Els escalfadors d'immersió de PTFE han demostrat ser una solució fiable en línies de pretractament alcalines tan agressives, que ofereixen una llarga vida útil sense corrosió ni contaminació del bany de neteja.
El procés de neteja alcalina i les seves exigències
La neteja alcalina és un pas pre{0}}de xapat estàndard que s'utilitza per desgreixar peces metàl·liques. Les condicions de funcionament típiques inclouen un rang de pH de 12 a 14, temperatures entre 60 °C i 80 °C i la presència de tensioactius, agents quelants i agents humectants. L'alta concentració càustica és necessària per saponificar olis i emulsionar sòls. Tanmateix, aquestes mateixes condicions són destructives per a molts materials comuns de la funda de l'escalfador. L'acer inoxidable, per exemple, és susceptible d'esquerdes per corrosió per tensió càustica, especialment a temperatures superiors a 60 °C i en presència de clorurs residuals. El titani, tot i que és resistent a molts àcids, pot patir fragilitat per hidrogen o atac superficial en solucions alcalines fortes i calentes. Els materials menors com el coure o l'acer al carboni es dissolen ràpidament.
Reptes per als escalfadors convencionals en solucions càustiques
El mode de fallada principal dels escalfadors-metàl·lics dels netejadors alcalins és la corrosió per picadura seguida de la perforació de la funda. Un cop exposat el cable de resistència interna a l'electròlit, es produeix un curt-circuit i l'escalfador falla. A més, els ions metàl·lics alliberats per un escalfador corroït poden contaminar el bany de neteja. Aquests ions poden eixir sobre les peces en els passos posteriors del procés o interferir amb la química del tensioactiu, reduint l'eficiència de neteja. L'experiència de camp mostra que els escalfadors d'acer inoxidable en solucions d'hidròxid de sodi calents a 80 °C poden desenvolupar dipòsits visibles de color-rovell o esquerdes en qüestió de mesos, la qual cosa requereix substitucions freqüents i temps d'inactivitat no planificats.
Per què els escalfadors de PTFE funcionen de manera fiable en netejadors alcalins
El PTFE (politetrafluoroetilè) és químicament resistent a pràcticament totes les bases fortes, inclòs l'hidròxid de sodi (NaOH) i l'hidròxid de potassi (KOH), fins a la seva temperatura màxima de funcionament continu de 110 °C. Com que els netejadors alcalins s'utilitzen normalment a 80 °C, això es troba dins del rang de temperatura segur del PTFE. El material no pateix hidròlisi, inflor o esquerdament quan s'exposa a solucions de pH alt-. Un avantatge pràctic és que els escalfadors de PTFE no alliberen ions metàl·lics al bany. La solució de neteja roman pura i cap contaminació inesperada afecta els passos posteriors de galvanoplastia.
Quan s'avalua una aplicació de neteja alcalina d'escalfador de PTFE, val la pena assenyalar que la naturalesa inert del PTFE també impedeix l'adhesió de sals càustiques o productes de reacció a la superfície de l'escalfador. Els escalfadors metàl·lics sovint desenvolupen una crosta de carbonat de sodi precipitat o silicats, que aïlla l'element i redueix la transferència de calor. La superfície antiadherent-de PTFE minimitza aquesta acumulació, tot i que encara es poden formar incrustacions d'aigua dura.
Densitat de watts i recomanacions de funcionament
Els escalfadors estàndard de PTFE estan dissenyats per a una densitat màxima de watts d'1,5 W/cm². En netejadors alcalins que funcionen a 80 °C amb una agitació adequada, aquesta densitat de watts és acceptable. Es recomana l'agitació (ja sigui pel moviment de la solució, l'aire o la circulació de la bomba) per millorar la transferència de calor i evitar el sobreescalfament localitzat de la funda de PTFE. Sense agitació, la densitat de watts s'ha de reduir a aproximadament 1,0 W/cm² per evitar que la pel·lícula bulli a la superfície de l'escalfador.
La col·locació adequada de l'escalfador implica col·locar l'escalfador de PTFE lluny de les parets del dipòsit i de les zones de càrrega de la cistella. Per als dipòsits de més de 60 cm de profunditat, es prefereixen escalfadors verticals rectes. Per als tancs de neteja alcalins poc profunds, els escalfadors en forma de L-amb la cama horitzontal a prop de la part inferior garanteixen una distribució uniforme de la calor. El muntatge-del-lateral és habitual per a l'adaptació de línies existents.
Consell de manteniment
Es recomana una inspecció periòdica per a l'acumulació d'escala. Fins i tot en banys alcalins, les sals d'aigua dura (carbonats o hidròxids de calci i magnesi) poden precipitar a la superfície de PTFE quan es produeix l'escalfament local. Aquesta escala actua com a aïllant, reduint l'eficiència de transferència de calor i fent que la temperatura de la funda de PTFE augmenti. Es recomana una comprovació senzilla un cop al mes-per detectar dipòsits rugosos a la superfície de l'escalfador-. Si hi ha incrustacions, una neteja suau amb un raspall suau i una solució d'àcid suau (com ara un 5% d'àcid cítric o acètic) seguida d'un esbandit a fons restaura el rendiment. No s'han d'utilitzar eines abrasives ni rascadors afilats, ja que poden danyar el recobriment de PTFE.
Conclusió
Els escalfadors de PTFE ofereixen un servei robust-de llarga durada a les línies de pre-tractament alcalí dur. La resistència a l'hidròxid de sodi i l'hidròxid de potassi a temperatures de fins a 80 °C, combinada amb l'alliberament d'ions metàl·lics zero, fa que el PTFE sigui el material de funda preferit per als netejadors alcalins abans del revestiment. La compatibilitat dels materials en tot l'espectre de pH-des d'àcids forts fins a bases fortes-és un segell distintiu dels elements de calefacció de PTFE. Amb una gestió adequada de la densitat de watts (1,5 W/cm² amb agitació) i una inspecció rutinària d'escala, un escalfador de PTFE pot funcionar durant anys en un bany de neteja càustica calent sense fallar, assegurant una neteja constant de les peces i programes de producció ininterromputs.
