Biofilmin aiheuttamat paikalliset mikro{0}}korroosiovyöhykkeet levypinnoilla
PCB-esikäsittely ja matalalämpötilaiset Biofilmit estävät nesteen lämmönvaihdon ja luovat tiiviitä, pysähtyneitä mikro{2}}vyöhykkeitä. Mikrobien metaboliitit tuottavat orgaanisia happoja ja luovat paikallisia ultra-alhaisia pH-ympäristöjä vain biokalvokerrosten alle. Verrattuna puhtaisiin levyihin, joissa on nesteen hankaus, pitkäkestoinen-biofilmipeitto löysää PTFE:n pinnan tiiviyttä ja avaa mikro{7}}huokosia syövyttäviä ioneja varten. Päällekkäinen mikrobien happoeroosio ja bulkkikylvyn kemiallinen hyökkäys aiheuttavat epätasaisia kuoppia ja paikallista seinämän ohenemista, mikä lyhentää PTFE-kuumennusupotuslevyjen käyttöaikaa huomattavasti.
Laboratoriotestit osoittavat, että PTFE-lämmitys upotuslevyt säännöllisellä biosidiannostelulla ja viikoittainen biofilmipuhdistuksella säilyttävät vakaan 18–24 kuukauden käyttöiän. Levyt, jotka kärsivät jatkuvasta paksusta biokalvopeitosta, kehittävät vakavaa maanalaista ionidiffuusiokorroosiota 10 kuukauden kuluessa. Tässä artikkelissa analysoidaan biofilmiin liittyvää kemiallista komposiitin hajoamista, selitetään yksinkertaistetun biosidien hallinnan ja anti-biofilmin suojauksen välinen kompromissi ja tarjotaan luokiteltuja anti-biofilmien yhteensopivuusstandardeja.
Tekninen ydinkauppa-harvinaisen biosidiannostuksen ja biofilmin korroosion hallinnan välillä
Biosidin lisäyksen vähentäminen ja säiliön viikoittaisen puhdistuksen ohittaminen vähentää kemikaalien kulutusta ja huoltotyötä, mutta paksuja biofilmejä muodostuu jatkuvasti ja ne aiheuttavat paikallista hapanta mikro{0}}korroosiota biokalvokerrosten alle. Säännöllinen biosidilisä ja kiertosäiliön puhdistus eliminoivat mikrobien lisääntymisen kantajat pohjimmiltaan, mutta lisäävät päivittäisiä kemikaalikustannuksia ja tuotannon seisokkeja. Tavallisissa yhtenäisissä-seinämäisissä PTFE-upotuslevyissä ei ole biofilmin-kestävää risti-muutosta. Pitkäaikainen-orgaaninen happoeroosio biofilmien alla laajentaa nopeasti pinnan mikro{8}}huokoset toisiinsa liittyviksi pinnanalaisille vikaverkostoille.
Biofilmin likaantumisen vakavuus ja PTFE-lämmitys upotuslevyt Korroosioriskitaulukko
| Päivittäiset biofilmin peittoajat | Biofilmin paksuusluokka | Hajoamisen kertymisnopeus | Käyttöikä | Suositeltu rakenne |
|---|---|---|---|---|
| Vähemmän tai yhtä suuri kuin 3 tuntia, viikoittainen biosidiannostelu | Ohut epäjatkuva filmi | Hitaasti hajallaan olevia mikro{0}}kuoppia biofilmipisteiden alla | 17-23 kuukautta | Vakiovaletut PTFE-lämmitys upotuslevyt |
| 3–7 tuntia, biosidi lisätään vain kuukausittain | Keskipitkä jatkuva elokuva | Kohtalainen pinnanalaisten huokosten laajeneminen | 11-15 kuukautta | Keskikokoiset risti{0}}linkki anti-mikrobien keskipaksut-seinämäiset PTFE-upotuslevyt |
| >7h, nolla säännöllistä sterilointia | Paksu kompakti tahmea biokalvo | Nopeasti ryhmittyneet syvät kuopat ja paikallinen harvennus | 4-9 kuukautta | Saumaton korkea risti{0}}linkki paksu-seinämäinen anti-biofilmivalettu PTFE-lämmitys upotuslevyt |
Kaksoismikrobinen{0}}kemiallinen hajoamismekanismi
Tahmeat biokalvot eristävät peitetyt levyalueet kiertävästä tuoreesta kylpynesteestä. Mikrobien metaboliset orgaaniset hapot kerääntyvät suljettuihin biofilmirakoihin muodostaen pysyviä matalan-pH-mikro--ympäristöjä, jotka syövyttävät PTFE-pintoja ja muodostavat pinnanalaisia mikro{3}}huokosia. Bulkkinesteessä olevat happamat ja metalli-ionit diffundoituvat näihin huokosiin biofilmin reunarakojen kautta. Toistuvat lämmitys-jäähdytysjaksot laajentavat mikro-huokosia biofilmikerrosten alla oleviksi halkeamisverkostoiksi. Syövyttävä aine tunkeutuu PTFE-ulkokuoren ja sisäisen lämpöeristeen välisiin rakoihin. Johtavia suolajäämiä kerääntyy eristeen sisään muodostaen pysyviä vuotokanavia, jotka alentavat eristysvastusta asteittain. Huokoiset syöpyneet pinnat vangitsevat enemmän orgaanisia ravinteita nopeuttaakseen mikrobien lisääntymistä, sakeuttamalla biofilmejä ja pahentaen paikallista korroosiota itsestään{11}}heikentyvässä syklissä. Kaikki vakavat vauriot keskittyvät täysin biofilmin peittämiin levyalueisiin.
Tuotannon vaarat
Biofilmin -indusoidut mikro-huokoset heikentävät PTFE-lämmitysupotuslevyjen eristysvastusta ja laukaisevat toistuvia vuotosuojakatkoja, mikä häiritsee jatkuvaa työkappaleen käsittelyä. Biofilmifouling muodostaa lämmöneristyskerroksia ja luo kiinteitä paikallisia hotspot-pisteitä, mikä johtaa epätasaiseen kylvyn lämpötilaan ja epävakaaseen työkappaleen käsittelyn laatuun korkeammilla romumäärillä. Progressiivinen paikallinen seinämän oheneminen johtaa lopulta reikien läpi, mikä aiheuttaa paikallisen oikosulkuvian ja PTFE-upotuslevyjen täydellisen romutuksen. Hiutaleet PTFE-fragmentit saastuttavat prosessinestettä ja aiheuttavat hiukkasvirheitä tarkkuuselektroniikkakomponentteihin.
Lieventämisratkaisut
Vähä-likaantuvia säiliöitä, joissa on viikoittainen biosidiannostelu, voidaan käyttää tavallisia muovattuja PTFE-lämpöupotuslevyjä, jotka on varustettu voimakkaalla-virtaussekoituksella biofilmin kiinnittymisen vähentämiseksi. Keskikokoisen mikrobisaasteen tuotantolinjat valitsevat keskikokoiset risti-linkkianti-mikrobien keskipaksut-seinämäiset PTFE-kuumennuslevyt, joissa on tiheä pintamatriisi orgaanisen hapon tunkeutumisen estämiseksi. Raskaiden jatkuvatoimisten biofilmi{7}}alttiiden säiliöiden on varustettava saumattomat korkea-linkkipaksu-seinämäiset biofilmivaletut-PTFE-kuumennuslevyt, jotka kestävät pitkäaikaista-orgaanisen hapon mikro{12}}korroosiota. Apukäyttösäännöt: lisää biosidia säännöllisesti kylvyn orgaanisen sisällön mukaan; vahvistaa kiertosekoitusta levypintojen pesemiseksi; suorita viikoittainen säiliön täysi kiertopuhdistus biofilmin esiasteiden poistamiseksi.
Johtopäätös
Mikrobibiofilmin likaantumisen aiheuttamat paikalliset klusteroituneet pistesyöpymät ja PTFE-upotuslevyjen seinien epätasainen oheneminen johtuvat kytkeytyneestä paikallisesta orgaanisen hapon mikro-eroosiosta ja kiihtyneestä ionien diffuusiosta huokoisten pintavikojen kautta, eikä tasaisesta luonnollisesta vanhenemisesta puhtaissa kylvyissä. Tavallisista ei--silloitetuista ohutseinämäisistä-levyistä puuttuu anti--mikrobihapon stabilointivahvike, joka kestäisi pitkäaikaisen-biokalvon peittävän korroosion. Standardoitu biosidin hallinta ja voimakas-virtaussekoitus yhdistettynä anti-biofilmin ristiin-paksuihin-seinämiin PTFE-lämpöupotuslevyihin, jotka perustuvat biofilmin vakavuusasteeseen, voivat tehokkaasti hillitä pinnan alaisia mikro{11}}huokosten laajenemista ja paikallista seinämän ohenemista. Korjaamon orgaanisen saastumisen taso voi suunnitella mukautettuja risti{13}}sidostiheysparametreja, jotta PTFE-lämmitysuppolevyillä varustettujen märkäkäsittelysäiliöiden suorituskyky säilyy vakaana.
