A felületkezelés csak annyira jó, mint a kisülést szállító hardver. A koronakezelő elektróda pontosan azon a ponton helyezkedik el, ahol az elektromos energia felületi kémiává válik, és az anyagával, geometriájával és hűtési útvonalával kapcsolatos minden döntés eldönti, hogy a fólia, a fólia vagy a bevonatsor teljes sebességgel fut-e, vagy sántít a selejt szövetekkel együtt. Ez az útmutató végigvezeti az ipari koronakezelők, plazmakezelők és szalagtisztító rendszerek extrudálási, laminálási és nyomdagépein használt elektródaválasztás mögötti gyakorlati tervezési folyamatait.
Mire képes a koronakezelő elektróda?
A koronakezelő elektróda az a vezető elem, amely a nagy{0}}feszültségű mezőt alakítja a kezelési résben. Az elektróda és a földelt tekercs közé 10 kHz és 40 kHz közötti váltakozó áramot vezetnek, és a résben lévő levegő ionokból, elektronokból és ózonból álló hideg plazmává bomlik. Ez a plazma bombázza a polimer felületét, felbontja a szén-{5}}hidrogénkötéseket, és hozzákapcsolja az oxigén- funkciós csoportokat, például hidroxil-, karbonil- és karboxilcsoportokat. Az eredmény magasabb felületi energia, amelyet általában dyn per centiméterben mérnek.
Az elektróda nem egyszerűen feszültséget ad a résbe. Alakja szabályozza, hogy hova koncentráljon a mező, milyen széles a kibocsátás terjedése, mennyi hő keletkezik, és milyen egyenletesen éri el a kezelést a szalag szélességében. A rosszul megválasztott koronakezelő elektróda sávozást, tűlyukakat és hátoldali kezelést eredményez, míg a jól-megfelelő elektróda egyenletes dinamszintet biztosít széltől szélig a lehető legkisebb energiafelvétel mellett.
Mivel a kezelés hatása idővel csökken, az elektródának is stabilnak kell lennie. Ha a kisülés egyenetlen, a kezelők a teljesítmény növelésével kompenzálják, ami felgyorsítja a tekercsbevonat kopását és lerövidíti az egész állomás élettartamát.
Elektródaanyagok összehasonlítása
A két domináns család az alumínium és a rozsdamentes acél, amelyek mindegyike eltérő kompromisszumokkal{0}}van.
Az alumíniumelektródák könnyűek, olcsók és könnyen megmunkálhatók, ezért népszerűek a keskeny-webes és laboratóriumi egységekben. Meglehetősen jól vezetik a hőt, de folyamatosan oxidálódnak a kisülés körüli ózonban-dús környezetben. Az oxidáció érdesíti a felületet, és a durva koronakezelő elektróda gyorsabban erodálja a pulthenger dielektromos burkolatát,-mint egy polírozott.
A tipikusan 304-es vagy 316-os rozsdamentes acél elektródák ellenállnak az ózontámadásnak, és évekig megtartják mérettűrőképességüket. Drágábbak és nagyobb a súlyuk, ami számít a széles-szalagvonalakon, ahol az elektródaszerelvényt fel kell emelni a befűzéshez. A gyakorlatban a legtöbb gyártó koronakezelő egy méter szalagszélesség felett rozsdamentes acélt használ.
Egyes kialakítások vékony kerámia vagy nikkel bevonatot helyeznek el a nyomóélen. A bevonatok meghosszabbítják az élettartamot, de meghibásodási módot vezetnek be: ha a bevonat kifakad, a szabaddá vált nem nemesfém megíveli és begödöreli a tekercsburkolatot. Ezért a bevont elektródákat ugyanabban az ütemezésben kell ellenőrizni, mint magát a dielektrikumot.
A réz és a sárgaréz időnként megjelenik az alacsony{0}}frekvenciás vagy speciális plazmaberendezésekben, de eróziós sebességük miatt rossz választás a folyamatos gyártáshoz.
Kerámia dielektromos és görgős burkolatok
Az elektróda felé eső tekercset dielektromos, történelmileg szilikongumi borítja, vagy a modern koronakezelőknél plazma{0}}permetezett kerámiával, például alumínium-oxiddal vagy króm-oxiddal. A dielektrikum alkotja azt a kondenzátort, amely a résen átmenő áramot korlátozza, így vastagsága és dielektromos állandója közvetlenül meghatározza a kezelés intenzitását.
A szilikon burkolatok olcsók és könnyen cserélhetők, de tartósan nagy teljesítmény hatására lebomlanak, és vezető pályát képeznek, amely végül rövidre zár. A kerámia burkolatok sokkal nagyobb wattsűrűséget tolerálnak, és vastagságukat legalább egy évtizedig megőrzik, de törékenyek és érzékenyek a rosszul beállított koronakezelő elektródák által okozott mechanikai sérülésekre.
Gyakori hiba, hogy a kerámia tekercsburkolatot agresszív elektródaprofillal párosítják. A kerámia előnyben részesíti a gyengéd,{1}}megtámasztott kisülést; az éles szélek koncentrálják a mezőt, és megrepedhetik a bevonatot. Ha koronakezelő elektródát ad meg, azt a ténylegesen futtatott dielektrikumhoz adja meg, ne egy általános adatlaphoz.
A tekercs átmérője is számít. A nagyobb tekercs nagyobb érintkezési hosszt és hosszabb kezelési várakozási időt biztosít, ami lehetővé teszi a teljesítmény csökkentését anélkül, hogy elveszítené a dinamát.
Elektródageometria és hézagbeállítások
A rés mérete az egyetlen legérzékenyebb változó az állomáson. Egy tipikus koronakezelőben 1,0-2,5 mm-es rés van az elektróda éle és a dielektromos felület között. A túl nagy rés megnöveli a szükséges áttörési feszültséget, több energiát kényszerítve, és több ózont és hőt termel. A túl kicsi rés érintést, ívet és a tekercs azonnali károsodását kockáztatja.
Az elektródaprofilok három nagy alakra oszthatók: penge- vagy késelektródák keskeny szélességekhez, cipőelektródák széles szalagokhoz és szegmentált elektródák olyan vonalakhoz, ahol részleges{0}}szélesség-kezelésre van szükség. A szegmentált kialakítás lehetővé teszi az egyes zónák kikapcsolását, ami akkor hasznos, ha keskeny szövedékeket futtat egy széles koronakezelő elektróda-szerelvényen -, amely teljes szélességben fut egy keskeny hálón, pazarolja az energiát és túlmelegíti a nem használt zónákat.
A mező egyenletessége az élgeometriától függ. A lekerekített kisülési él szélesebb felületen teríti el a plazmát, gyengédebb kezelést és hosszabb dielektromos élettartamot biztosítva. Az éles él az energiát koncentrálja az agresszív kezeléshez a gyorsabb kopás árán.
A vezetőképes szubsztrátumok és a dielektromos gátkisüléssel légköri nyomáson működő plazmakezelők esetében a geometriai szabályok ismét megváltoznak, mivel meg kell akadályozni, hogy a kisülés vezető csatornát képezzen.
Hűtés, tisztítás és élettartam
A koronakisülés a bemeneti teljesítmény jelentős részét hővé alakítja. Ez a hő az elektródán, a dielektrikumon és a hálón landol. A hűtés nem kötelező a nagy-watt-sűrűségű vonalakon.
A léghűtés a legegyszerűbb megoldás: a kifúvó zónán keresztül szabályozott légáramlás elvezeti az ózont és a hőt. Mérsékelt wattsűrűségig jól működik, és olcsó a karbantartása. Vízhűtés, akár az elektródában lévő belső csatornákon, akár magán a tekercsen keresztül, körülbelül 10 W/négyzetcentiméter/perc feletti futás esetén, vagy hőérzékeny hordozók kezelésekor szükséges.
Az ózonelszívás és a hűtés sok rendszerben megosztja a csatornákat, ezért az eltömődött elszívócsatorna először hőmérsékletriasztásként jelenik meg. Vizsgálja meg mindkettőt együtt.
A tisztítás gyakoriságát az aljzat határozza meg. Az erősen csúszós adalékokat vagy ásványi töltőanyagokat tartalmazó filmek fehéres hamut raknak le az elektróda szélére és a dielektrikumra. Ez a lerakódás maga dielektromos, így megváltoztatja az effektív rést és sávosodást okoz. A töltött poliolefin vezetéken lévő koronakezelő elektródát hetente kell tisztítani, míg a tiszta BOPP vezeték hónapokig is eltarthat.
Kövesse nyomon az elektróda élettartamát kisülési órákkal, ne naptári idővel, és cserélje ki, mielőtt az élprofil túllépi a tűréshatárát.
A Corona Treater elektródának a szubsztrátumhoz való illesztése
A különböző szubsztrátumok eltérő kezelési stratégiát igényelnek. A poliolefinek, például a polietilénnek és a polipropilénnek alacsony felületi energiájuk van, és agresszív kezelést igényelnek, hogy elérjék a 38-42 din per centimétert. A poliészter és a nejlon magasabban kezdődik, és csak egy könnyű áthaladás szükséges a 45 din eléréséhez.
A 20 mikron alatti vékony filmek hajlamosak a hátoldali kezelésre és a hőtorzulásra. Ezekhez használjon lekerekített koronakezelő elektródát, nagyobb tekercset, kisebb wattsűrűséget és nagyobb vezetéksebességet az energia szétosztására.
A fóliák és a fémezett szövedékek gondozást igényelnek, mert a vezető réteg képes az áramot levezetni. Ezekben az esetekben gyakran egy csökkentett igénybevételi ciklusú koronakezelő elektróda, vagy egy ellenőrzött atmoszférában működő plazmakezelő gép a biztonságosabb választás.
Az extrudált bevonó- és laminálósoroknak a legmagasabb és legegyenletesebb dine-szintre van szükségük, mivel az olvadt polimert a kezelést követő másodperceken belül felhordják. Bármilyen sávozás a kisülésben közvetlenül tapadási hibaként jelenik meg.
| Szubsztrát | Tipikus dyne célpont | Elektróda profil | Relatív wattsűrűség |
|---|---|---|---|
| LDPE / LLDPE fólia | 38–42 | Lekerekített penge | Közepes |
| BOPP film | 38–42 | Lekerekített penge | Közepes |
| PET fólia | 45–48 | Cipő, szegmentált | Alacsony-közepes |
| Fémezett film | 44–50 | Csökkentett munkaciklus | Alacsony |
| Alumínium fólia | 42–46 | Cipő, vízhűtéses | Közepes |
| Bevont papírlemez | 40–44 | Cipő | Magas |
| Vezetőképes aljzatok | Speciális eljárás | DBD / plazma | Alacsony |
Gyakori hibák a koronakezelő elektróda meghatározásakor
A kezelőállomások auditja során újra és újra számos hiba jelenik meg.
- Az elektróda méretezése a géphez a szalag helyett.A keskeny szövedéken futó széles koronakezelő elektróda energiájának több mint felét pazarolja, és túlmelegíti a nem használt zónát. A szegmentált elektródák vagy egy szűkebb összeállítás gyorsan megtérül.
- A dielektrikum figyelmen kívül hagyása a profil kiválasztásakor.A kerámiával borított tekercs éles széle heteken belül megreped a bevonatban.
- Egyszer beállítani a rést és elfelejteni.A rezgés, a termikus növekedés és a gördülési változások mind eltolják a rést. Ennek egy rutin karbantartási ellenőrzés részét kell képeznie.
- Lehűlés a tények után.A vízhűtés utólagos felszerelése a léghűtéses koronakezelő elektródára ritkán működik jól, mivel az elektródatestet soha nem belső csatornákhoz tervezték.
- Dine mérés csak a közepén.A szélek-szélek közötti egyenletessége az igazi bizonyíték arra, hogy a koronakezelő elektróda és a dielektrikum megfelelően illeszkedik.
- Az elektróda cseréje a tekercs ellenőrzése nélkül.A kopott dielektrikum tönkreteszi az új elektródát.
GYIK
1. kérdés: Milyen gyakran kell cserélni a koronakezelő elektródáját?
Cserélje ki a kibocsátási órákat a naptári kor helyett. A legtöbb rozsdamentes acél elektróda 8 000-15 000 óráig tartja profilját. 2000 óránként ellenőrizze a nyomóélt, és cserélje ki, ha a profil láthatóan lekerekedett, vagy a szélén gödrösödés látható.
2. kérdés: Futtathatok-e koronakezelő elektródát szélesebb résen az ívképződés csökkentése érdekében?
A rés kiszélesítése csökkenti a mechanikai érintkezés kockázatát, de megemeli a meghibásodáshoz szükséges feszültséget, ami növeli az ózonképződést és a hőt. Dolgozzon a gyártó résablakán belül, és javítsa ki az ívképződés kiváltó okát, általában dielektromos kopást vagy szennyeződést.
3. kérdés: Mi okozza a sávosodást az interneten?
A sávok szinte mindig egy nem-egyenletes koronakezelő elektródára utalnak: helyi dielektromos kopás, hamu-lerakódás a peremen, meggörbült elektródatest vagy egyenetlen hűtés. Először az elektródát ellenőrizze, majd a tekercs burkolatát.
4. kérdés: Megéri egy kerámia{1}}tekercs a plusz költséget?
Igen minden olyan vonalon, amely mérsékelt wattsűrűség felett vagy napi egy műszaknál többen fut. A hosszabb dielektromos élettartam és a stabil kezelési szint általában néhány éven belül megtéríti a díjat. A kerámia emellett kiszélesíti a működési ablakot, ami csökkenti a termékcsere során keletkező selejt mennyiségét.
5. kérdés: Honnan tudhatom, hogy a hordozómat a hátoldalon kezelik-e?
A hátoldali kezelés blokkolásként vagy tapadásként jelenik meg a hátoldalon, és dyne-leolvasásként a kezeletlen oldalon. Általában a túl kicsi rés, a túl nagy wattsűrűség vagy a koronakezelő elektróda profilja, amely túl agresszív a filmvastagsághoz képest.
6. kérdés: Befolyásolja-e az elektróda anyaga a dinam szintjét?
Nem közvetlenül. Az anyag befolyásolja az erózió sebességét, a hűtési teljesítményt és az élettartamot. A Dyne szintet a hézag, a teljesítmény, a tartózkodási idő és a szalag hőmérséklete szabályozza. Ennek ellenére egy erodáló elektróda inkonzisztens kisülést produkál, így az anyagválasztás közvetve az egyenletességben mutatkozik meg.
7. kérdés: Milyen wattsűrűséggel kezdjem?
Kezdje a gyártó által az Ön szubsztrátumcsaládjához javasolt alapértékkel, általában körülbelül 5-8 W/négyzetcentiméter/perc poliolefin fóliák esetén, és kis lépésekben állítsa felfelé, miközben méri a dyne szintet a teljes szalagszélességben.
Következtetés
A koronakezelő elektróda kiválasztása rendszerszintű döntés. Az anyag, a profil, a rés, a dielektrikum és a hűtés mind kölcsönhatásban vannak, és az egyikre váltás eltolja a többit. A megbízható megközelítés az, hogy először meg kell határozni a hordozót, a szükséges dinszintet és a vonal sebességét, majd az elektródát és a dielektrikumát úgy méretezni, hogy a célt a gyakorlati legalacsonyabb wattsűrűséggel érje el.
A Shenzhen Hefeng Jiada Technology pontosan erre a mérnöki logikára építve gyárt koronakezelőket, plazmakezelő gépeket és kontakthálótisztító rendszereket. Ha új állomást ad meg, vagy egy meglévőt újít fel, küldje el nekünk az aljzatát, a szélességét és a céldimenziós szintjét, és mérnökeink javasolják a megfelelő koronakezelő elektródát és henger konfigurációt az Ön vonalához.