فیلتراسیون در خطوط آبکاری
بکارگیری فیلتراسیون در خطوط آبکاری موثرترین روش در جهت حذف نمودن ناخالصی ها و ذرات معلق در محلول ها می باشد. از این رو با توجه به اهمیت فیلتراسیون و تاثیرات آن بر روی کیفیت پوشش، به این موضوع اختصاص داده ایم.
شاید فیلتراسیون محلولهای آبکاری جزء اولین ضرورت هایی بود که از همان ابتدا در ذهن آبکاران شکل گرفت، چرا که جذب شدن هرگونه آلودگی بر روی پوشش نهایی و عیوب ظاهری ناشی از آن غیر قابل پذیرش بود. از سوی دیگر ایجاد تلاطم در درون محلول و در نتیجه ایجاد یکنواختی در توزیع غلظت، حرارت و همچنین ممانعت از پسیو شدن آندها و تسریع فرآیند تامین یون فلزی ناشی از انحلال آندها، از جمله دیگر مزایای به کارگیری سیستم های فیلتراسیون بود که به مرور زمان آشکار گردید. در طول تاریخ صنعت آبکاری شرکت های سازنده ی فیلتر و تجهیزات مرتبط با آن نظر به نوع محلول و ماهیت ناخالصی موجود در آن کار بر روی سیستم های مختلف فیلتراسیون را در دستور کار واحدهای تحقیق و توسعه خود قرار داده اند تا به این ترتیب راندمان آنها را به بالاترین میزان ممکن افزایش دهند. نگاهی به تحولات صورت گرفته در طراحی فیلترها خود بیانگر تلاش های صورت گرفته است.
امروزه اکثر شرکت های سازنده ی فیلتر، محصولات خود را از نقطه نظر نوع صافی در سه دسته عرضه می نمایند که عبارتند از دیسکی، کارتریجی و کیسه ای. شایان ذکر است که گونه های دیگری نیز برای مصارف خاص وجود دارند، نظیر فیلترپرس ها که در خطوط تصفیه پساب با هدف جدا سازی رسوب جامد و لخته ای از آب بکار گرفته می شود. اساساً ساختار فیلترها شامل پمپ، مخزن و صافی می باشد و اصول کارکرد آن به این ترتیب است که محلول بوسیله ی پمپ به درون مخزن هدایت می شود و پس از عبور از درون صافی مجدداً به وان اصلی تزریق می گردد. رایج ترین نوع پمپ ها مکانیکی و مگنتیک می باشند شایان ذکر است که پمپ های مگنتیک به دلیل عدم خوردگی قطعات درگیر با محلول (Mechanical seal) طول عمر بیشتری دارند.
فیلترهای دیسکی: این فیلترها حاوی دیسک های پلاستیکی از جنس پلی پروپیلن بوده که به همراه صافی های کاغذی و یا پارچه ای از جنس پلی پروپیلن، که در میان دیسک ها جاگذاری می شوند، استفاده می گردد.
چهار مکانیزم برای نحوه ی حذف شدن ناخالصی ها توسط صافی های درون مخزن پیش بینی شده است. در حالت اول که محتمل ترین مکانیزم می باشد، ذرات ناخالصی درشت بر روی حفرات میکرونی موجود در سطح صافی ها جذب می گردد و از همین رو شرایط را برای عبور ذرات بعدی دشوار می سازد. حالت دوم رسوب نمودن ذرات ناخالصی در درون بافت صافی ها می باشد. در حالت سوم ناخالصی ها به دلیل ضربات ناشی از سایر ذرات در درون ساختار صافی حبس می گردد و نهایتاً چهارمین مکانیزم پیش بینی شده که عمدتاً در مورد ذرات بسیار ریز حاکم است، جذب شدن بواسطه ی نیروهای الکترواستاتیک می باشد.
ورق های صافی معمولاً از جنس پارچه ای که عمدتاً دارای مش 50 میکرون و کاغذی ضخیم با مش 5 میکرون می باشند. شایان ذکر است که ورق های صافی کاغذی کربنی نیز وجود دارند که در برخی مواقع جهت حذف همزمان ناخالصی های معدنی و آلی مورد استفاده قرار می گیرند.
فیلترهای کارتریجی: در این نوع فیلتر از مغزی های پلاستیکی استوانه ای شکل که دارای حفرات سطحی فراوان می باشد استفاده می گردد.
سطح خارجی کارتریج ها بسته به نوع کاربری آن، روکش می گردد. رایج ترین روکش کارتریج ها مجموعه ای از الیاف های مقاوم در برابر مواد شیمیایی است که بواسطه ی مش بندی آن، می توان محدوده ی وسیعی از ناخالصی ها را حذف نمود. مکانیزم حذف ذرات توسط کارتریج ها تقریباً مشابه با مکانیزم ارائه شده توسط دیسک های حاوی ورق های صافی می باشد.
فیلترهای کیسه ای: عمده ویژگی فیلترهای کیسه ای آرام بودن نرخ جریان محلول عبوری از داخل آنها می باشد و به این ترتیب فرصت لازم جهت حذف شدن ذرات ناخالصی که حذفشان نیاز به زمان دارد ، داده می شود.
امروزه آبکاران هزینه های بسیاری را جهت تامین مواد اولیه مورد نیاز خود نظیر نمک و آند، با بالاترین میزان خلوص، متحمل می شوند و حتی محلول ها را با آب مقطر و یا آب های سختی گیری و فیلتر شده می سازند. تردیدی نیست که تمامی این تلاش ها برای دستیابی به محلول هایی با خلوص بالا و کارآمد است و از همین رو این محلول ارزشمند را باید هر روز و هر لحظه محافظت و کنترل نمود.
به هنگام انتخاب فیلتر در نظر گرفتن موارد زیر می تواند به انتخاب هرچه صحیح تر کمک نماید:
- سایز حفرات صافی فیلتر (میزان تخلخل صافی فیلتر)
- ماهیت آلودگی ها
- میزان آلودگی
- دبی مورد نظر
- فشار سیستم
- نحوه به کارگیری فیلتر (پیوسته یا مقطعی)
- محلول مورد نظر برای فیلتر