Pemilihan Elektrod Corona Treater, Panduan Bahan

Rawatan permukaan hanya sebaik perkakasan yang menghantar pelepasan. Elektrod rawatan korona terletak pada titik tepat di mana tenaga elektrik menjadi kimia permukaan, dan setiap keputusan tentang bahan, geometri dan laluan penyejukannya menentukan sama ada filem, kerajang atau garis salutan anda berjalan pada kelajuan penuh atau tempang bersama-sama dengan web yang ditolak. Panduan ini berjalan melalui kejuruteraan praktikal di sebalik pemilihan elektrod untuk rawatan korona industri, rawatan plasma dan sistem pembersihan web yang digunakan pada penyemperitan, laminasi dan talian percetakan.

Apa Sebenarnya Elektrod Perawat Corona

Elektrod perawat korona ialah elemen konduktif yang membentuk-medan voltan tinggi merentasi jurang rawatan. Arus ulang alik pada 10 kHz hingga 40 kHz digunakan di antara elektrod dan gulungan yang dibumikan, dan udara dalam celah terurai menjadi plasma sejuk ion, elektron dan ozon. Plasma itu mengebom permukaan polimer, memecahkan karbon-ikatan hidrogen dan melekatkan oksigen-yang mengandungi kumpulan berfungsi seperti radikal hidroksil, karbonil dan karboksil. Hasilnya ialah tenaga permukaan yang lebih tinggi, biasanya diukur dalam dyne per sentimeter.

Elektrod tidak hanya membuang voltan ke dalam celah. Bentuknya mengawal di mana medan tertumpu, sejauh mana penyebaran pelepasan, berapa banyak haba yang dijana dan sejauh mana rawatan merata di seluruh lebar web. Elektrod rawatan korona yang dipilih dengan baik menghasilkan jaluran, lubang jarum dan rawatan bahagian belakang, manakala yang padan-dengan baik memberikan paras pewarna seragam dari tepi ke tepi dengan tarikan kuasa serendah mungkin.

Kerana kesan rawatan mereput dari semasa ke semasa, elektrod juga mesti stabil. Jika nyahcas tidak sekata, pengendali memberi pampasan dengan menaikkan kuasa, yang mempercepatkan haus salutan gulung dan memendekkan hayat kerja seluruh stesen.

Bahan Elektrod Dibandingkan

Dua keluarga dominan ialah aluminium dan keluli tahan karat, masing-masing mempunyai pertukaran-yang berbeza.

Elektrod aluminium adalah ringan, murah dan mudah dimesin, yang menjadikannya popular untuk-unit web dan makmal yang sempit. Mereka mengalirkan haba dengan cukup baik tetapi teroksida secara berterusan dalam persekitaran yang kaya-ozon di sekitar nyahcas. Pengoksidaan menyebabkan permukaan menjadi kasar dan elektrod perawat korona yang kasar menghakis penutup dielektrik pada kaunter-menggelek lebih cepat daripada yang digilap.

Elektrod keluli tahan karat, biasanya 304 atau 316, menahan serangan ozon dan mengekalkan toleransi dimensinya selama bertahun-tahun. Kosnya lebih mahal dan lebih berat, yang penting pada-talian web yang luas di mana pemasangan elektrod mesti diangkat untuk dibenang. Dalam amalan, kebanyakan rawatan korona pengeluaran melebihi satu meter lebar web menggunakan keluli tahan karat.

Sesetengah reka bentuk menggunakan salutan seramik atau nikel nipis pada tepi pelepasan. Salutan memanjangkan hayat perkhidmatan tetapi memperkenalkan mod kegagalan: jika salutan meresap, lengkok logam asas terdedah dan mengosongkan penutup gulungan. Oleh itu, elektrod bersalut mesti diperiksa pada jadual yang sama seperti dielektrik itu sendiri.

Kuprum dan loyang kadangkala muncul dalam-kekerapan rendah atau peralatan plasma khusus, tetapi kadar hakisannya menjadikannya pilihan yang tidak baik untuk pengeluaran berterusan.

Penutup Dielektrik dan Penggelek Seramik

Gulungan yang menghadap elektrod ditutup dengan getah silikon dielektrik atau, pada rawatan korona moden, seramik-sembur plasma seperti aluminium oksida atau kromium oksida. Dielektrik membentuk kapasitor yang mengehadkan arus melalui celah, jadi ketebalan dan pemalar dielektriknya secara langsung menentukan keamatan rawatan.

Penutup silikon adalah murah dan mudah diganti tetapi merosot di bawah kuasa tinggi yang berterusan, membentuk landasan konduktif yang akhirnya terputus. Penutup seramik bertolak ansur dengan ketumpatan watt yang jauh lebih tinggi dan mengekalkan ketebalannya selama sedekad atau lebih, tetapi ia rapuh dan terdedah kepada kerosakan mekanikal daripada elektrod perawat korona yang tidak sejajar.

Kesilapan biasa ialah memasangkan penutup gulungan seramik dengan profil elektrod yang agresif. Seramik lebih suka pelepasan lembut-yang disokong dengan baik; tepi tajam menumpukan bidang dan boleh memecahkan salutan. Apabila anda menentukan elektrod perawat korona, nyatakan ia terhadap dielektrik yang sebenarnya anda jalankan, bukan terhadap helaian data generik.

Diameter gulungan juga penting. Gulungan yang lebih besar memberikan lebih panjang sentuhan dan masa tinggal rawatan yang lebih lama, yang membolehkan anda mengurangkan kuasa tanpa kehilangan tahap dyne.

Tetapan Geometri Elektrod dan Jurang

Saiz jurang ialah pembolehubah tunggal yang paling sensitif dalam stesen. Rawatan korona tipikal menjalankan jurang 1.0 mm hingga 2.5 mm antara pinggir elektrod dan permukaan dielektrik. Jurang yang terlalu besar meningkatkan voltan kerosakan yang diperlukan, memaksa lebih banyak kuasa dan menghasilkan lebih banyak ozon dan haba. Jurang yang terlalu kecil berisiko bersentuhan, berarka dan kerosakan serta-merta pada gulungan.

Profil elektrod terbahagi kepada tiga bentuk yang luas: elektrod bilah atau pisau untuk lebar sempit, elektrod kasut untuk web lebar dan elektrod bersegmen untuk garisan yang memerlukan rawatan separa-lebar. Reka bentuk bersegmen membolehkan anda mematikan zon individu, yang berguna apabila menjalankan web sempit pada pemasangan elektrod perawat korona lebar - menjalankan lebar penuh pada web sempit membuang kuasa dan memanaskan zon yang tidak digunakan.

Keseragaman medan bergantung pada geometri tepi. Tepi nyahcas bulat menyebarkan plasma ke atas jejak yang lebih luas, memberikan rawatan yang lebih lembut dan hayat dielektrik yang lebih lama. Kelebihan tajam menumpukan tenaga untuk rawatan agresif dengan kos haus yang lebih cepat.

Untuk substrat konduktif dan untuk rawatan plasma yang beroperasi pada tekanan atmosfera dengan nyahcas halangan dielektrik, peraturan geometri berubah lagi, kerana nyahcas mesti dihalang daripada membentuk saluran pengalir.

Penyejukan, Pembersihan dan Hayat Perkhidmatan

Pelepasan korona menukarkan sebahagian kecil kuasa input yang bermakna kepada haba. Haba itu hinggap pada elektrod, dielektrik dan web. Penyejukan bukan pilihan pada talian berketumpatan-watt-tinggi.

Penyejukan udara ialah pendekatan yang paling mudah: aliran udara terkawal merentasi zon pelepasan membawa pergi ozon dan haba. Ia berfungsi dengan baik sehingga kepadatan watt sederhana dan murah untuk diselenggara. Penyejukan air, sama ada melalui saluran dalaman dalam elektrod atau melalui gulungan itu sendiri, diperlukan apabila berjalan melebihi 10 W setiap sentimeter persegi seminit, atau semasa merawat substrat sensitif haba-.

Pengekstrakan ozon dan saluran bahagian penyejukan dalam banyak pemasangan, itulah sebabnya saluran pengekstrakan tersumbat muncul sebagai penggera suhu terlebih dahulu. Periksa kedua-duanya bersama-sama.

Kekerapan pembersihan ditentukan oleh substrat. Filem dengan bahan tambahan gelincir berat atau pengisi mineral menyimpan abu keputihan pada pinggir elektrod dan dielektrik. Deposit itu adalah dielektrik itu sendiri, jadi ia mengubah jurang yang berkesan dan menyebabkan banding. Elektrod rawatan korona pada talian poliolefin yang terisi mungkin memerlukan pembersihan setiap minggu, manakala talian BOPP yang bersih boleh berbulan-bulan.

Jejaki hayat perkhidmatan elektrod mengikut jam nyahcas, bukan mengikut masa kalendar, dan ganti sebelum profil tepi melepasi toleransinya.

Memadankan Elektrod Penguat Korona dengan Substrat Anda

Substrat yang berbeza menuntut strategi rawatan yang berbeza. Poliolefin seperti polietilena dan polipropilena mempunyai tenaga permukaan yang rendah dan memerlukan rawatan yang agresif untuk mencapai 38 hingga 42 dina setiap sentimeter. Poliester dan nilon bermula lebih tinggi dan hanya memerlukan hantaran ringan untuk mencapai 45 dyne.

Filem nipis di bawah 20 mikron terdedah kepada rawatan bahagian belakang dan herotan haba. Untuk ini, gunakan elektrod perawat korona bulat, gulungan yang lebih besar, ketumpatan watt yang lebih rendah dan kelajuan talian yang lebih tinggi untuk menyebarkan tenaga.

Kerajang dan web berlogam memerlukan penjagaan kerana lapisan pengalir boleh menyalurkan arus. Dalam kes ini, elektrod rawatan korona dengan kitaran tugas yang dikurangkan, atau mesin rawatan plasma yang beroperasi dalam suasana terkawal, selalunya merupakan pilihan yang lebih selamat.

Salutan penyemperitan dan garisan laminasi memerlukan paras pewarna tertinggi dan paling seragam kerana polimer lebur digunakan dalam beberapa saat rawatan. Sebarang belitan dalam pelepasan muncul secara langsung sebagai kegagalan lekatan.

Substrat	Sasaran dyne biasa	Profil elektrod	Ketumpatan watt relatif
Filem LDPE / LLDPE	38–42	Bilah bulat	Sederhana
Filem BOPP	38–42	Bilah bulat	Sederhana
Filem PET	45–48	Kasut, bersegmen	Rendah–sederhana
Filem berlogam	44–50	Mengurangkan kitaran tugas	rendah
Kerajang aluminium	42–46	Kasut, air sejuk	Sederhana
Papan kertas bersalut	40–44	kasut	tinggi
Substrat konduktif	Proses khas	DBD / plasma	rendah

Kesilapan Biasa Apabila Menentukan Elektrod Penguat Korona

Soalan Lazim

S1: Berapa kerap elektrod rawatan korona perlu diganti?

Gantikan pada waktu pelepasan dan bukannya umur kalendar. Kebanyakan elektrod keluli tahan karat memegang profil mereka selama 8,000 hingga 15,000 jam. Periksa tepi pelepasan setiap 2,000 jam dan gantikan apabila profil kelihatan bulat atau bahagian tepi menunjukkan pitting.

S2: Bolehkah saya menjalankan elektrod perawat korona pada jurang yang lebih luas untuk mengurangkan pengarkaan?

Melebarkan jurang mengurangkan risiko sentuhan mekanikal tetapi meningkatkan voltan yang diperlukan untuk kerosakan, yang meningkatkan penjanaan ozon dan haba. Bekerja di dalam tetingkap jurang pengeluar dan betulkan punca arka, biasanya haus atau pencemaran dielektrik.

S3: Apakah yang menyebabkan banding merentasi web?

Banding hampir selalu dijejaki ke-elektrod perawat korona yang tidak seragam: haus dielektrik setempat, pembentukan abu-di tepi, badan elektrod bengkok atau penyejukan tidak sekata. Periksa elektrod dahulu, kemudian penutup gulungan.

S4: Adakah seramik-gulungan bertutup berbaloi dengan kos tambahan?

Ya pada mana-mana talian yang berjalan di atas ketumpatan watt sederhana atau lebih daripada satu syif setiap hari. Hayat dielektrik yang lebih lama dan tahap rawatan yang stabil biasanya membayar balik premium dalam masa beberapa tahun. Seramik juga melebarkan tingkap operasi, yang mengurangkan sekerap semasa penukaran produk.

S5: Bagaimanakah saya tahu jika substrat saya dirawat di bahagian belakang?

Rawatan bahagian belakang kelihatan sebagai penyekatan atau lekatan pada muka terbalik, dan sebagai bacaan dyne pada bahagian yang tidak dirawat. Ia biasanya disebabkan oleh jurang yang terlalu kecil, ketumpatan watt yang terlalu tinggi, atau profil elektrod perawat korona yang terlalu agresif untuk ketebalan filem.

S6: Adakah bahan elektrod menjejaskan tahap dyne?

Tidak langsung. Bahan tersebut menjejaskan kadar hakisan, prestasi penyejukan dan hayat perkhidmatan. Tahap dyne ditadbir oleh jurang, kuasa, masa tinggal dan suhu web. Walau bagaimanapun, elektrod yang terhakis menghasilkan nyahcas yang tidak konsisten, jadi pilihan bahan muncul secara tidak langsung dalam keseragaman.

S7: Apakah ketumpatan watt yang harus saya mulakan?

Mulakan pada garis dasar yang disyorkan pengilang untuk keluarga substrat anda, biasanya sekitar 5 hingga 8 W setiap sentimeter persegi seminit untuk filem poliolefin, dan laraskan ke atas dalam langkah-langkah kecil sambil mengukur aras dyne merentas lebar web penuh.

Kesimpulan

Memilih elektrod rawatan korona adalah keputusan sistem. Bahan, profil, jurang, dielektrik dan penyejukan semuanya berinteraksi, dan perubahan kepada satu mengalihkan yang lain. Pendekatan yang boleh dipercayai adalah untuk menentukan substrat, aras dyne yang diperlukan dan kelajuan talian terlebih dahulu, kemudian saiz elektrod dan dielektriknya untuk mencapai sasaran itu dengan ketumpatan watt praktikal terendah.

Teknologi Shenzhen Hefeng Jiada mengeluarkan rawatan korona, mesin rawatan plasma dan sistem pembersihan web kenalan yang dibina berdasarkan logik kejuruteraan ini. Jika anda menentukan stesen baharu atau membina semula stesen sedia ada, hantarkan substrat, lebar dan aras dyne sasaran anda kepada kami dan jurutera kami akan mengesyorkan konfigurasi elektrod dan gulungan perawat korona yang betul untuk talian anda.