Zakaj ima PTFE potopni grelec prednost pred svincem pri kromiranju?

Linija za kromiranje je po desetih letih delovanja zamenjala svinčeni potopni grelnik. Svinčeni grelnik je deloval ustrezno, vendar ga je bilo vedno težje vzdrževati-svinčena površina je erodirala, grelni elementi so bili izpostavljeni na več področjih, nadomestna svinčena obloga pa je postajala draga in težko dostopna. Vzdrževalna ekipa je prešla na PTFE potopni grelec. Trajal je šest let in zahteval manj pogosto čiščenje. Pri zamenjavi ni šlo le za življenjsko dobo-, temveč za varnost, vzdrževanje in skladnost s predpisi.

Svinec se že desetletja uporablja kot material za potopne grelnike pri kromiranju. Odporen je na kromovo kislino, razmeroma dobro prevaja toploto in ga je mogoče uliti ali oblikovati v kompleksne oblike. Toda svinec ima precejšnje pomanjkljivosti: je strupen, erodira na območjih z visoko-hitrostjo, onesnažuje kopel za galvanizacijo in je vse bolj reguliran. PTFE se izogne ​​vsem tem težavam, hkrati pa zagotavlja primerljivo ali boljšo življenjsko dobo.

Zakaj je bil svinec uporabljen pri kromiranju

Kromova kislina je močno oksidativna kemija. Večina kovin v njem hitro korodira. Svinec je ena redkih kovin, ki je odporna na kromovo kislino, ker na svoji površini tvori zaščitno svinčevo kromatno plast. Ta film je stabilen pri koncentracijah in temperaturah, ki se uporabljajo pri dekorativnem in trdem kromiranju.

Svinec ima tudi dobro toplotno prevodnost-približno 35 W/m·K-, kar mu omogoča delovanje pri večji gostoti v vatih kot PTFE. Svinčeni grelnik je lahko bolj kompakten in cenejši od grelnika PTFE enake moči.

Primerjava lastnosti za potopne grelnike iz svinca in PTFE v kromu

Problem z erozijo svinca

Svinec je mehka kovina. Na območjih z visoko hitrostjo pretoka-v bližini izpustov črpalke, razpršilnih cevi ali premikanja obdelovanca-površina svinca erodira. Erozija izpostavi notranji grelni element, ki nato hitro korodira v kopeli s kromovo kislino. Svinčeni grelnik, ki je videti nedotaknjen na območjih z nizkim-pretokom, ima lahko globoke erozijske kanale na območjih-visokega pretoka.

Erodirani delci svinca onesnažijo kopel za galvanizacijo. Svinčevi ioni v kromovi kopeli se lahko so-odlagajo s kromom, kar vpliva na lastnosti usedlin. Pri dekorativnem kromiranju lahko onesnaženje s svincem povzroči temne proge ali slabo oprijemljivost. Pri trdem kromiranju lahko vpliva na trdoto in odpornost proti obrabi.

PTFE ne erodira v tekoči kromovi kislini. Ovoj ostane gladek in nepoškodovan tudi na-hitrostnih območjih. Polimer ni kovina, zato ne kontaminira kopeli s kovinskimi ioni.

Toksičnost in skladnost s predpisi

Svinec je strupena težka kovina. V večini industrijskih držav je zakonsko predpisan, njegova uporaba v opremi za galvanizacijo pa je vedno bolj omejena. Predpisi Evropske unije REACH omejujejo svinec v številnih aplikacijah. OSHA v Združenih državah določa stroge omejitve izpostavljenosti svincu na delovnem mestu.

Svinčeni potopni grelnik v kromiranem rezervoarju predstavlja več tveganj. Med vzdrževanjem se lahko dotaknete svinčene površine, zaradi česar so delavci izpostavljeni svincu. Svinec lahko onesnaži kopel, obdelovance in tok odpadkov. Odstranitev okvarjenega svinčenega grelnika je zakonsko urejena kot nevaren odpadek.

PTFE ni -strupen in ni reguliran. Delavcev ne izpostavlja nevarnim materialom, ne onesnažuje kopeli in se lahko odvrže kot običajni industrijski odpadek. Regulativno breme svinca je odpravljeno.

Prenos toplote in vatna gostota

Višja toplotna prevodnost svinca omogoča, da deluje pri višjih gostotah v vatih kot PTFE. Svinčeni grelnik lahko zagotovi enako moč v manjšem paketu. Pri rezervoarjih z omejenim prostorom grelnika je to lahko pomembna prednost.

Nižja vatna gostota PTFE pomeni, da je za enako moč potrebna večja površina. 6 kW PTFE grelnik pri 1,2 W/cm² zahteva 5000 cm² površine-, kar je približno tri- do štirikratna površina svinčenega grelnika enake moči. V velikih kromiranih rezervoarjih je običajno na voljo dodaten prostor. V kompaktnih rezervoarjih morda ne bo.

Primerjava zmogljivosti za grelnike iz svinca in PTFE v kromiranju

Ko je PTFE boljša izbira

PTFE je boljša izbira za večino aplikacij kromiranja. Odpravlja toksičnost svinca in regulativne težave, je odporen proti eroziji, ne onesnažuje kadi in zahteva manj vzdrževanja. Njegova manjša gostota v vatih zahteva večjo površino, vendar ima večina kromiranih rezervoarjev dovolj prostora.

PTFE je še posebej ugoden na območjih z visokim-pretokom, kjer svinec erodira, v rezervoarjih, kjer je čistost kopeli ključnega pomena, in v objektih, za katere veljajo predpisi o svincu.

Kdaj bi lahko svinec še prišel v poštev

Svinec se lahko še vedno upošteva pri aplikacijah, kjer je prostor grelnika izjemno omejen in je potrebna višja vatna gostota svinca, da ustreza zahtevani moči. Lahko se upošteva tudi, če so začetni stroški prevladujoči dejavnik in je regulativno breme obvladljivo.

Vendar pa je trend v industriji stran od svinca. Regulativni pritisk, varnostni pomisleki ter razpoložljivost PTFE in drugih alternativ izrivajo svinec iz kromiranja.

Ko noben material ne ustreza aplikaciji

Nekatere aplikacije kromiranja zahtevajo gostoto vatov ali temperaturne zmogljivosti, ki jih ne moreta zagotoviti niti svinec niti PTFE. V teh primerih lahko pride v poštev silicijev karbid ali titan, čeprav imata oba omejitve pri uporabi kromove kisline. Konfiguracija PTFE potopnega grelnika po meri z nizko vatno gostoto, veliko površino in kompaktno več{2}}prehodno zasnovo obravnava aplikacije, kjer je prostor omejen in svinec ni sprejemljiv. Postopek specifikacije zahteva kemijo kopeli, delovno temperaturo, dimenzije rezervoarja in zahtevano moč.