Yeni hazırlanan elektrokaplama için olgunlaşma süresi, banyo kurulduktan sonra 24–72 saatlik sürekli sirkülasyon ve karıştırmayı içerir. Olgunlaşma periyodu olarak bilinen bu süre, belirli ürüne bağlı olarak biraz değişir. İşlem iki aşamaya ayrılabilir: ön ultrafiltrasyon (UF) olgunlaşması ve UF sonrası olgunlaşma.
Olgunlaşmanın Gerekliliği ve Rolü
Yeni bir banyo kurulurken, saf su ve yüksek katı içerikli elektrokaplama, gerektiğinde nötrleştiriciler ve çözücülerle birlikte eklenir. Elektrokaplama tipik olarak iki bileşenden oluşur: renk pastası (titanyum dioksit, karbon siyahı ve yüksek kil gibi pigmentler/dolgu maddeleri, ayrıca reçine ve çözücüler içerir) ve emülsiyon (esas olarak reçine ve çözücüler içerir). Bu pigmentler, dolgu maddeleri ve reçineler, suda tamamen çözünmek ve dağılmak için yeterli karıştırma süresi (yani olgunlaşma süresi) gerektirir ve kararlı, dağılmış bir duruma ulaşmak için karmaşık kimyasal ve fiziksel reaksiyonlardan geçer.
Örneğin, katodik elektrokaplamada, organik asit nötralleşmesi, pozitif yüklü reçine katyonları üreten ayrışmaya neden olur:
Renk pastası, emülsiyon ve saf suyun pH ve iletkenliği farklıdır. Elektroforetik banyo ve UF sirkülasyon tankları, pH ve iletkenlik gibi parametreleri stabilize etmek için bir olgunlaşma süresi gerektirir. Örneğin, renk pastası tipik olarak daha yüksek bir pH'a (6.5–7.5) sahiptir, emülsiyon yaklaşık 6.0 pH'a sahiptir ve saf su 6.0–7.0 aralığındadır. Banyo kurulumundan sonra, ana elektroforetik banyonun pH'ı 5.6–6.0'da (ürüne göre değişir) kontrol edilmeli, UF tankının pH'ı ise ana banyodan daha düşük olmalıdır.
Ek olarak, renk pastası ve emülsiyon üretimi sırasında eklenen düşük kaynama noktalı organik çözücüler, hızlı film birikimi, düzensiz kalınlık veya film birikimi gibi sorunlara neden olabilir. Bu çözücülerin olgunlaşma süresi boyunca uçucu hale gelmesi gerekir. Elektroforetik banyolar tipik olarak büyük olduğundan ve kurulumdan sonraki ilk banyo sıcaklığı düşüktür (örneğin, kışın 5–10°C, yazın 20–25°C), banyo sıvısının yüksek özgül ısı kapasitesi, belirtilen işlem sıcaklığına (28–32°C) ulaşmak için uzun süreli ısı değişimi süresi gerektirir.
İlk kurulum sırasında, banyo ve sirkülasyon sistemindeki partiküller filtrasyon yoluyla giderilebilir. Özetle, banyo sıvısı olgunlaşmasının rolleri şunlardır:
-
Renk pastası ve emülsiyonun suda tam olarak çözünmesi ve dağılması.
-
Elektroforetik ve UF banyolarında pH, iletkenlik ve diğer parametrelerin stabilizasyonu.
-
Çoğu düşük kaynama noktalı organik çözücünün uçucu hale gelmesi.
-
Banyo sıvısı sıcaklığını işlem kontrol aralığına yükseltmek.
-
Banyodaki partikülleri filtrelemek.
Yetersiz olgunlaşma süresi, yoğun elektroforetik reaksiyonlara, aşırı hızlı film birikimine, boşluklarda azalmış nüfuz etme gücüne, düzensiz film kalınlığına, yüksek yüzey pürüzlülüğüne, zayıf tesviyeye ve partiküller veya kabarcıklar gibi kusurlara yol açabilir.
Elektroforetik Banyo Sıvısı Olgunlaşması İçin Temel Kontrol Noktaları
1. Sıcaklık Kontrolü:
Olgunlaşma belirli bir sıcaklık aralığı gerektirir. İlk banyo sıcaklığı düşük olduğunda, sirkülasyon motorlarının ürettiği ısıyı kullanın veya sıcaklığı 25–28°C'ye yükseltmek için sıcaklık kontrol sistemini etkinleştirin. Elektrokaplama sırasında sıcaklığı 30±2°C'ye yükseltin. Sıcaklık kontrol sisteminin çalışmasını izleyin ve doğru sıcaklık düzenlemesi sağlayın.
2. Sürekli Sirkülasyon ve Karıştırma:
Banyo kurulumuna başlarken, sıvı seviyesine göre ana sirkülasyon pompasını ve boru hattı vanalarını etkinleştirin. Kurulum tamamlandıktan sonra, ısıtma sirkülasyon pompasını çalıştırın. Bu aşamada UF sistemi kapalı kalır.
3. UF Sistemi İşlemi:
24 saat olgunlaştıktan sonra, UF sistemini kullanım kılavuzuna göre çalıştırın. Elektroforetik ve UF tanklarındaki sıvı seviyelerini ve durulama sistemini ayarlayın. UF sisteminin akış hızına bağlı olarak, elektroforetik ve UF banyolarının parametrelerini stabilize etmek için tipik olarak 48 saatten fazla sürekli çalışma gereklidir.
4. Test ve Ayarlama:
-
İlk Test: Banyo sıvısı sirkülasyonundan 2–3 saat sonra, pH, iletkenlik, katı madde içeriği ve kül içeriği gibi temel parametreleri ölçmek için banyo sıvısından numune alın.
-
UF Sonrası Test: UF sistemini çalıştırdıktan sonra, bu parametreleri her 12 veya 24 saatte bir tekrar test edin. Elektroforetik banyodaki iletkenlik kademeli olarak azalırken, UF banyosunda artar.
5. Olgunlaşma Süresi:
Olgunlaşma süresi iki aşamayı içerir: ön-UF (24–42 saat) ve UF sonrası (48 saat).
6. Deneme Kaplaması:
-
UF aktivasyonundan önce, kaplama yüzeyinde kraterleşme gibi anormallikler olup olmadığını kontrol etmek için bir deneme elektrokaplaması yapın. Sorunlar ortaya çıkarsa, nedeni belirleyin ve sorunsuz büyük ölçekli üretim sağlamak için derhal düzeltici önlemler alın.
-
UF aktivasyonundan ve banyo olgunlaşmasından sonra, tüm tanklardaki çalışma sıvıları kararlı olduğunda, elektroforetik voltaj, banyo sıcaklığı, kaplama süresi ve kürleme etkileri dahil olmak üzere resmi üretim koşullarını belirlemek için başka bir deneme kaplaması yapın.
Bu adımları izleyerek, elektroforetik banyo sıvısının olgunlaşma süreci istenen sonuçları elde edebilir ve elektrokaplamanın kalitesini sağlayabilir.