PCB 에칭 라인은 불과 7개월 만에 염화제2구리 에칭제의 PTFE 침지 히터를 대체했습니다. 히터 표면은 용접 이음새와 액체 라인을 따라 패인 부분을 보여주었습니다. 절연 저항은 12MΩ으로 떨어졌습니다. 식각액은 55도에서 작동하는 고-염화물 용액이었습니다. 히터는 1.5W/cm²-로 지정되었으며, 이 값은 다른 화학 물질에서는 잘 작동하지만 염화물이 풍부한 환경에는 너무 공격적이었습니다.-
고-염화물 에칭액은 PTFE 침지 히터에 가장 까다로운 화학 물질 중 하나입니다. 염화물 이온은 보호 필름을 관통하여 금속에 구멍을 내기 시작합니다. 또한 폴리머에 침투하여 코팅과 기판 사이의 결합을 저하시킵니다. 염화물 공격과 고온의 결합으로 인해 분해가 가속화됩니다.
염화물 에칭제에 더 낮은 와트 밀도가 필요한 이유
염화물 이온은 작고 이동성이 있으며 공격적입니다. 온도와 농도에 따라 달라지는 속도로 PTFE에 침투합니다. 55도 및 높은 염화물 농도에서는 투과율이 중요합니다. 염화물 이온은 PTFE와 금속 외장 사이의 결합선에 도달하여 부식을 시작합니다.
투과율은 열적으로 활성화됩니다. 10도씩 증가할 때마다 속도는 대략 두 배로 늘어납니다. 1.5W/cm²로 작동하는 히터의 표면 온도는 1.0W/cm²의 히터보다 15~20도 더 높습니다. 온도가 높을수록 염화물 침투가 가속화되고 코팅 파손 시간이 단축됩니다.
| 와트 밀도 | 55도 벌크에서의 표면 온도 | 염화물 침투율 | 코팅 위반 시간 | 예상 서비스 수명 |
|---|---|---|---|---|
| 0.6W/cm² | 65~70도 | 매우 낮음 | >36개월 | 4~6년 |
| 0.8W/cm² | 70~75도 | 낮은 | 24~36개월 | 3~5년 |
| 1.0W/cm² | 75~82도 | 보통의 | 12~24개월 | 2~3년 |
| 1.2W/cm² | 82~90도 | 높은 | 8~14개월 | 12~24개월 |
| 1.5W/cm² | 90~100도 | 매우 높음 | 4~8개월 | 6~12개월 |
와트 밀도와 염화물 침투 및 서비스 수명에 미치는 영향
염화물 서비스의 온도 상한
표면 온도는 제어 변수입니다. 55도 대량의 고-염화물 식각액의 경우 표면 온도가 80~85도를 초과해서는 안 됩니다. 해당 범위 이상에서는 염화물 침투 속도가 가속화되고 PTFE가 빠르게 분해됩니다.
표면 온도를 85도 미만으로 유지하려면 적당히 교반되는 욕조에서 와트 밀도를 1.0~1.2W/cm²로 제한해야 합니다. 낮은-유량 영역에서는 한도가 0.8W/cm²로 떨어집니다.
필요한 표면적 계산
표면적 요구 사항은 전력량과 전력 밀도에 따라 달라집니다. 1.0W/cm²에서 6kW 듀티의 경우 필요한 표면적은 6,000cm²입니다. 500mm × 600mm 설치 공간을 갖춘 단면-히터는 3,000cm²-면 충분하지 않습니다. 양면 히터는 6,000cm²를 제공하며 이는 요구사항을 충족합니다.
탱크가 500 × 600mm 양면 히터를 수용할 수 없는 경우, 탱크 주위에 분산된 여러 개의 작은 히터가 낮은 와트 밀도를 유지하면서 필요한 표면적을 제공할 수 있습니다.
| 와트수 | 와트 밀도 | 필요한 표면적 | 단면-면적 | 양면-면적 |
|---|---|---|---|---|
| 3kW | 1.0W/cm² | 3,000cm² | 500×600mm | 500×300mm |
| 4kW | 1.0W/cm² | 4,000cm² | 500×800mm | 500×400mm |
| 5kW | 1.0W/cm² | 5,000cm² | 500×1,000mm | 500×500mm |
| 6kW | 1.0W/cm² | 6,000cm² | 600×1,000mm | 600×500mm |
| 8kW | 1.0W/cm² | 8,000cm² | 800×1,000mm | 800×500mm |
1.0W/cm²의 고염화물 식각액에 대한 표면적 및 설치 면적 요구 사항
고염화물 서비스를 위한 실제 사양 단계-
염화물 농도부터 시작합니다. 농도가 높을수록 와트 밀도가 낮아야 합니다. 200g/L 이상의 농도의 경우 와트 밀도는 1.0W/cm²를 초과해서는 안 됩니다. 300g/L를 초과하는 농도의 경우 한계는 0.8W/cm²로 떨어집니다.
히터 위치의 실제 흐름 조건에서 와트 밀도를 선택합니다. 적당히 교반된 욕조에서는 1.0W/cm²가 적합합니다. 낮은-유량 영역에서는 0.8W/cm²로 줄입니다.
와트수와 와트 밀도로부터 필요한 표면적을 계산합니다. 1.0W/cm²에서 6kW 듀티에는 6,000cm²가 필요합니다. 단일 히터가 탱크 내의 해당 영역을 제공할 수 없는 경우 주변에 분산된 여러 히터를 고려하십시오.
히터 표면 온도가 85도 이하로 유지되는지 확인하십시오. 계산된 표면 온도가 해당 한계를 초과하는 경우 와트 밀도를 더 줄이거나 히터 표면의 흐름을 개선하십시오.
표준 히터가 와트 밀도 요구 사항을 충족할 수 없는 경우
높은 전력 요구 사항과 제한된 주변 공간을 가진 고{0}}염화물 에칭 탱크는 화학에서 요구하는 낮은 와트 밀도의 표준 PTFE 침지 히터를 수용할 수 없는 경우가 많습니다. 넓은 표면적, 낮은 와트 밀도 및 흐름-최적화된 위치를 갖춘 맞춤형 PTFE 침지 히터 구성은 와트 밀도 불일치의 근본 원인을 해결합니다. 사양 프로세스에는 염화물 농도, 작동 온도, 탱크 크기, 흐름 조건 및 필요한 전력량이 필요합니다. 높은-염화물 식각액을 사용하는 시설의 경우 이 애플리케이션별-접근 방식은 구멍을 줄이고 히터 서비스 수명을 연장합니다.
