Paviršiaus apdorojimas yra toks pat geras, kaip ir techninė įranga, kuri tiekia išmetimą. Koronų apdorojimo elektrodas yra tiksliai toje vietoje, kur elektros energija virsta paviršiaus chemine medžiaga, o kiekvienas sprendimas dėl jo medžiagos, geometrijos ir aušinimo kelio nulemia, ar jūsų plėvelė, folija ar dangos linija veikia visu greičiu, ar šlubuoja kartu su atmestais sluoksniais. Šiame vadove apžvelgiama praktinė inžinerija, susijusi su pramoninių koronos apdorojimo įrenginių, plazminių apdorojimo įrenginių ir juostinio valymo sistemų, naudojamų ekstruzijos, laminavimo ir spausdinimo linijose, elektrodų parinkimu.
Ką iš tikrųjų veikia koronos valymo elektrodas
Koronų apdorojimo elektrodas yra laidus elementas, formuojantis aukštos{0}}įtampos lauką per apdorojimo tarpą. Tarp elektrodo ir įžeminto ritinio įvedama kintamoji srovė nuo 10 kHz iki 40 kHz, o tarpelyje esantis oras skyla į šaltą jonų, elektronų ir ozono plazmą. Ta plazma bombarduoja polimero paviršių, nutraukdama anglies -vandenilio ryšius ir prijungdama deguonies - turinčias funkcines grupes, tokias kaip hidroksilo, karbonilo ir karboksilo radikalai. Rezultatas – didesnė paviršiaus energija, paprastai matuojama dynais viename centimetre.
Elektrodas ne tik išmeta įtampą į tarpą. Jo forma valdo, kur telkiasi laukas, kaip plačiai pasklinda išmetimas, kiek susidaro šilumos ir kaip tolygiai apdorojimas nusileidžia tinklelio plotyje. Netinkamai parinktas koronos apdorojimo elektrodas sukuria juosteles, skylutes ir apdoroja nugarą, o gerai suderintas elektrodas užtikrina vienodą dino lygį nuo krašto iki krašto ir mažiausią galią.
Kadangi gydymo poveikis laikui bėgant silpnėja, elektrodas taip pat turi būti stabilus. Jei išleidimas netolygus, operatoriai kompensuoja didindami galią, o tai pagreitina ritininės dangos susidėvėjimą ir sutrumpina visos stoties tarnavimo laiką.
Palyginti elektrodų medžiagas
Dvi dominuojančios šeimos yra aliuminis ir nerūdijantis plienas, kurių kiekviena turi skirtingus kompromisus{0}}.
Aliuminio elektrodai yra lengvi, pigūs ir lengvai apdirbami, todėl jie populiarūs siauruose{0}}interneto ir laboratorijų įrenginiuose. Jie pakankamai gerai praleidžia šilumą, bet stabiliai oksiduojasi aplinkoje, kurioje gausu ozono, -aplink iškrovą. Oksidacija šiurkština paviršių, o šiurkštus koronos apdorojimo elektrodas greičiau ardo dielektrinę dangą ant skaitiklio ritinio-, nei poliruotas.
Nerūdijančio plieno elektrodai, paprastai 304 arba 316, atsparūs ozono poveikiui ir metų metus išlaiko savo matmenų toleranciją. Jie kainuoja daugiau ir sveria daugiau, o tai svarbu plačioms-tinklo linijoms, kuriose elektrodų mazgas turi būti pakeltas norint įsriegti. Praktiškai daugumoje gamybinių koronos apdorojimo įrenginių, viršijančių vieną metrą juostos pločio, naudojamas nerūdijantis plienas.
Kai kuriuose modeliuose išleidimo kraštas padengiamas plona keramine arba nikelio danga. Dangos prailgina tarnavimo laiką, bet įveda gedimo režimą: jei danga išsiskleidžia, atidengtas netauriųjų metalų lankas ir įdubimas ritinėlio dangoje. Todėl padengtus elektrodus reikia tikrinti pagal tą patį grafiką kaip ir patį dielektriką.
Varis ir žalvaris retkarčiais pasirodo žemo dažnio-ar specializuotoje plazminėje įrangoje, tačiau dėl erozijos greičio jie yra prastas pasirinkimas nuolatinei gamybai.
Keraminės dielektrinės ir ritininės dangos
Ritinys, nukreiptas prieš elektrodą, yra padengtas dielektrine, istoriškai silikonine guma arba, naudojant šiuolaikinius koronos apdorojimo įrenginius, plazma{0}}purkšta keramika, pvz., aliuminio oksidu arba chromo oksidu. Dielektrikas sudaro kondensatorių, kuris riboja srovę per tarpą, todėl jo storis ir dielektrinė konstanta tiesiogiai lemia apdorojimo intensyvumą.
Silikoninės dangos yra nebrangios ir lengvai pakeičiamos, tačiau suyra veikiant nuolatinei didelei galiai, sudarydamos laidžią takelį, kuris galiausiai trumpai praeina. Keraminės dangos toleruoja daug didesnį vatų tankį ir išlaiko savo storį dešimtmetį ar ilgiau, tačiau jos yra trapios ir pažeidžiamos dėl netinkamai suderinto koronos apdorojimo elektrodo mechaninių pažeidimų.
Dažna klaida – keraminės ritininės dangos suporavimas su agresyviu elektrodo profiliu. Keramika teikia pirmenybę švelniam,{1}}gerai palaikomam iškrovimui; aštrūs kraštai sutelkia lauką ir gali įtrūkti danga. Kai nurodote koronos apdorojimo elektrodą, nurodykite jį pagal iš tikrųjų naudojamą dielektriką, o ne pagal bendrąjį duomenų lapą.
Taip pat svarbus ritinio skersmuo. Didesnis ritinys suteikia ilgesnį kontakto ilgį ir ilgesnį gydymo trukmę, o tai leidžia sumažinti galią neprarandant dyno lygio.
Elektrodo geometrijos ir tarpo nustatymai
Tarpo dydis yra vienintelis jautriausias stoties kintamasis. Įprastas koronos apdorojimo įrenginys tarp elektrodo krašto ir dielektrinio paviršiaus turi nuo 1,0 mm iki 2,5 mm tarpą. Per didelis tarpas padidina reikalingą gedimo įtampą, priverčia daugiau galios ir gamina daugiau ozono ir šilumos. Per mažas tarpas gali prisiliesti, užsidegti ir nedelsiant sugadinti ritinį.
Elektrodų profiliai skirstomi į tris plačias formas: ašmenų arba peilių elektrodus siauram pločiui, batų elektrodus plačioms juostoms ir segmentuotus elektrodus linijoms, kuriose reikalingas dalinis{0}}pločio apdorojimas. Segmentuotas dizainas leidžia išjungti atskiras zonas, o tai naudinga, kai siauri ruožai ant plataus koronos apdorojimo elektrodų bloko - veikia per visą siaurą juostą, eikvoja energiją ir perkaista nenaudojamas zonas.
Lauko vienodumas priklauso nuo briaunų geometrijos. Suapvalintas iškrovos kraštas paskirsto plazmą per platesnį pėdsaką, suteikdamas švelnesnį apdorojimą ir ilgesnį dielektriko tarnavimo laiką. Aštrus kraštas sutelkia energiją agresyviam gydymui greitesnio nusidėvėjimo kaina.
Laidžių substratų ir plazmos apdorojimo įrenginių, kurie veikia esant atmosferos slėgiui su dielektriniu barjeriniu išlydžiu, geometrijos taisyklės vėl keičiasi, nes iškrovimas turi būti apsaugotas nuo laidaus kanalo susidarymo.
Aušinimas, valymas ir tarnavimo laikas
Korona iškrova reikšmingą įvesties galios dalį paverčia šiluma. Ši šiluma patenka ant elektrodo, dielektriko ir tinklelio. Didelio -vatų-tankio linijose aušinimas neprivalomas.
Aušinimas oru yra paprasčiausias būdas: kontroliuojamas oro srautas per išleidimo zoną pašalina ozoną ir šilumą. Jis gerai veikia iki vidutinio vatų tankio ir yra pigus prižiūrėti. Vandens aušinimas, naudojant vidinius kanalus elektrode arba per patį ritinį, yra būtinas, kai veikia maždaug 10 W/kvadratiniam centimetrui per minutę arba apdorojant šilumai jautrius substratus.
Ozono ištraukimo ir aušinimo kanalai daugelyje įrenginių dalijasi, todėl užsikimšęs ištraukimo kanalas pirmiausia rodomas kaip temperatūros pavojaus signalas. Apžiūrėkite abu kartu.
Valymo dažnumą lemia substratas. Plėvelės su sunkiais slydimo priedais arba mineraliniais užpildais ant elektrodo krašto ir dielektriko nusėda balkšvų pelenų. Pati ta nuosėda yra dielektrinė, todėl ji keičia efektyvų tarpą ir sukelia juostų susidarymą. Koronų apdorojimo elektrodą ant užpildytos poliolefino linijos gali reikėti valyti kas savaitę, o švarią BOPP liniją gali prireikti mėnesių.
Stebėkite elektrodo tarnavimo laiką pagal iškrovimo valandas, o ne pagal kalendorinį laiką, ir pakeiskite, kol krašto profilis apvalės viršija leistiną nuokrypį.
Koronos apdorojimo elektrodo suderinimas su substratu
Skirtingiems substratams reikia skirtingų apdorojimo strategijų. Poliolefinai, tokie kaip polietilenas ir polipropilenas, turi mažą paviršiaus energiją ir juos reikia agresyviai apdoroti, kad pasiektų 38–42 dynus viename centimetre. Poliesteris ir nailonas prasideda aukščiau, o norint pasiekti 45 dynus, tereikia lengvo praėjimo.
Plonos plėvelės iki 20 mikronų yra linkusios apdoroti nugarą ir termiškai iškraipyti. Tam naudokite suapvalintą koronos apdorojimo elektrodą, didesnį ritinį, mažesnį vatų tankį ir didesnį linijos greitį, kad paskirstytumėte energiją.
Folijas ir metalizuotus sluoksnius reikia prižiūrėti, nes laidus sluoksnis gali nukreipti srovę. Tokiais atvejais koronos apdorojimo elektrodas su sumažintu darbo ciklu arba plazmos apdorojimo aparatas, veikiantis kontroliuojamoje atmosferoje, dažnai yra saugesnis pasirinkimas.
Ekstruzijos dengimo ir laminavimo linijoms reikalingas didžiausias ir vienodiausias dyno lygis, nes išlydytas polimeras padengiamas per kelias sekundes po apdorojimo. Bet kokia juostelė išskyros metu rodoma kaip sukibimo sutrikimas.
| Substratas | Tipiškas Dino taikinys | Elektrodo profilis | Santykinis vatų tankis |
|---|---|---|---|
| LDPE / LLDPE plėvelė | 38–42 | Apvalus peiliukas | Vidutinis |
| BOPP filmas | 38–42 | Apvalus peiliukas | Vidutinis |
| PET plėvelė | 45–48 | Batai, segmentuoti | Žemas-vidutinis |
| Metalizuota plėvelė | 44–50 | Sumažintas darbo ciklas | Žemas |
| Aliuminio folija | 42–46 | Batas, aušinamas vandeniu | Vidutinis |
| Dengta popierinė lenta | 40–44 | Batas | Aukštas |
| Laidūs substratai | Specialus procesas | DBD / plazma | Žemas |
Dažnos klaidos nurodant koronos valymo elektrodą
Valymo punktų audituose vėl ir vėl atsiranda keletas klaidų.
- Elektrodo dydžio nustatymas prie mašinos, o ne tinklelio.Platus koronos apdorojimo elektrodas, veikiantis siauru tinklu, išeikvoja daugiau nei pusę energijos ir perkaista nenaudojamą zoną. Segmentuoti elektrodai ar siauresnis mazgas greitai atsiperka.
- Nepaisydami dielektriko renkantis profilį.Aštrus keramine{0}}dengto ritinio kraštas per kelias savaites sulaužo dangą.
- Vieną kartą nustatyti atotrūkį ir jį pamiršti.Vibracija, terminis augimas ir poslinkio pokyčiai – visa tai keičia tarpą. Tai turėtų būti įprastinės priežiūros patikros dalis.
- Atvėsimas po fakto.Vandens aušinimo pakeitimas oru{0}}aušinamame koronos apdorojimo elektrode retai veikia gerai, nes elektrodo korpusas niekada nebuvo skirtas vidiniams kanalams.
- Dynas matuojamas tik centre.Vienodumas tarp kraštų-į-kraštą yra tikras įrodymas, kad vainikinio apdorojimo elektrodas ir dielektrikas yra tinkamai suderinti.
- Elektrodo keitimas nepatikrinus ritinio.Susidėvėjęs dielektrikas sunaikins naują elektrodą.
DUK
1 klausimas: kaip dažnai reikia keisti koronarinio apdorojimo elektrodą?
Pakeiskite iškrovimo valandas, o ne kalendorinį amžių. Dauguma nerūdijančio plieno elektrodų išlaiko savo profilį nuo 8 000 iki 15 000 valandų. Patikrinkite išmetimo kraštą kas 2000 valandų ir pakeiskite, kai profilis matomai suapvalėjo arba kraštas yra įdubęs.
2 klausimas: ar galiu paleisti koronos apdorojimo elektrodą didesniu tarpu, kad sumažinčiau lanko susidarymą?
Padidinus tarpą sumažėja mechaninio kontakto rizika, tačiau pakyla gedimui reikalinga įtampa, o tai padidina ozono susidarymą ir šilumą. Dirbkite per gamintojo pateiktą tarpo langelį ir pašalinkite pagrindinę lanko atsiradimo priežastį, dažniausiai dielektrinį susidėvėjimą arba užteršimą.
3 klausimas: kas sukelia juostų atsiradimą žiniatinklyje?
Juostos beveik visada pėdsakai ant ne{0}}vienodo koronos apdorojimo elektrodo: lokalizuotas dielektrinis susidėvėjimas, pelenų-kaupimas ant krašto, sulenktas elektrodo korpusas arba netolygus aušinimas. Pirmiausia patikrinkite elektrodą, tada ritinėlio dangą.
4 klausimas: ar keraminiu{1}}dengtu ritinys vertas papildomų išlaidų?
Taip bet kurioje linijoje, kuri yra didesnė nei vidutinis vatų tankis arba daugiau nei viena pamaina per dieną. Ilgesnis dielektriko tarnavimo laikas ir stabilus apdorojimo lygis paprastai grąžina priemoką per porą metų. Keramika taip pat praplečia veikimo langą, o tai sumažina laužą keičiant gaminius.
5 klausimas: kaip sužinoti, ar mano substratas yra apdorojamas galinėje pusėje?
Apdorojimas užpakalinėje pusėje rodomas kaip blokavimas arba sukibimas kitoje pusėje, o dyno rodmuo neapdorotoje pusėje. Paprastai tai sukelia per mažas tarpas, per didelis vatų tankis arba koronos apdorojimo elektrodo profilis, kuris yra per agresyvus plėvelės storiui.
6 klausimas: ar elektrodo medžiaga turi įtakos dino lygiui?
Ne tiesiogiai. Medžiaga turi įtakos erozijos greičiui, aušinimo efektyvumui ir tarnavimo laikui. Dyne lygį reguliuoja tarpas, galia, buvimo laikas ir tinklo temperatūra. Be to, eroduojantis elektrodas sukuria nenuoseklų iškrovą, todėl medžiagos pasirinkimas netiesiogiai yra vienodas.
7 klausimas: nuo kokio vatų tankio turėčiau pradėti?
Pradėkite nuo gamintojo rekomenduojamos bazinės linijos jūsų substratų šeimai, paprastai maždaug nuo 5 iki 8 W kvadratiniam centimetrui per minutę poliolefino plėvelėms, ir koreguokite aukštyn mažais žingsneliais, matuodami dyno lygį visame juostos plotyje.
Išvada
Koronų apdorojimo elektrodo pasirinkimas yra sistemos sprendimas. Medžiaga, profilis, tarpas, dielektrikas ir aušinimas sąveikauja, o pakeitimas į vieną perkelia kitus. Patikimas būdas yra pirmiausia apibrėžti substratą, reikiamą dyno lygį ir linijos greitį, tada nustatyti elektrodo ir jo dielektriko dydį, kad šis taikinys pasiektų mažiausią praktinį vatų tankį.
„Shenzhen Hefeng Jiada Technology“ gamina koronos apdorojimo įrenginius, plazmos apdorojimo mašinas ir kontaktinio tinklo valymo sistemas, sukurtas būtent pagal šią inžinerinę logiką. Jei nurodote naują stotį arba atkuriate esamą, atsiųskite mums savo substratą, plotį ir tikslinį dyne lygį ir mūsų inžinieriai rekomenduos tinkamą koronos apdorojimo elektrodo ir ritinio konfigūraciją jūsų linijai.