Drogen
Procesbeschrijving
Na alle natte processtappen, moeten de werkstukken of het substraat snel en efficiënt gedroogd worden om bevuiling en corrosie tegen te gaan. Er zijn verschillende methodes om te drogen beschikbaar.
Drogen met heet water
Hierbij worden de stukken gedurende enkele seconden in heet water geplaatst, waarbij ze vervolgens gedroogd worden in de lucht. Dit is de eenvoudigste methode om te drogen. De watertemperatuur is in sommige gevallen begrensd (zie b.v. onderstaande tabel) en veelal wordt er deminwater gebruikt om droogvlekken te vermijden.
Tabel: Enkele voorbeelden van de maximale watertemperatuur i.f.v. het type component bij het drogen met heet water
|
Type component |
Watertemperatuur (°C) |
Opmerking |
|---|---|---|
|
Kunststof |
< = 60 |
Hierdoor vermijden van vervorming |
|
Zink |
< = 60 |
Hierdoor vermijden van dehydratatie van de deklaag en verlies van corrosiebescherming van de passivatielaag |
|
Chroom |
< = 90 |
|
In sommige bedrijven wordt de stap van het drogen met heet water beschouwd als de laatste spoelwaterstap (zie ook Spoelen).
Drogen met heet water vereist dat de stukken relatief massief zijn (veel massa/weinig oppervlak).
Drogen met hete lucht
Bij bedrijven met geautomatiseerde behandelingslijnen wordt veelal ook gebruik gemaakt van drogen met hete lucht. De droger staat op het einde van de lijn en heeft dezelfde dimensies als de rest van de behandelingsbaden. Hete lucht wordt in de drogertank gecirculeerd van boven naar beneden bij een temperatuur van 60 – 80 °C. Het is soms noodzakelijk om de werkstukken of het substraat op te warmen tot meer dan 80 °C, b.v. bij nieuwe dikke filmpassivatie of om de droogtijd te verminderen. Hiervoor moet de luchttemperatuur dan wel meer dan 100 °C bedragen.
De lucht wordt gewoonlijk opgewarmd door circulatie of door warmtewisselaars met stoom of hete olie. Een ander alternatief zijn directe warmtesystemen, waarbij een speciale gasbrander met een open gasvlam in de circulerende lucht gebruikt wordt. Het brandende gas verwarmt de lucht direct met een efficiëntie van bijna 100 % in vergelijking met de input van energie.
Drogen door blazen met lucht
Drogen door blazen met lucht gebeurt d.m.v. “air knives”, waarbij de lucht met een lage druk en een hoog volume door “nozzles” (blaasmondjes) geblazen wordt, zodat een laminaire luchtstroom gevormd wordt. Het drogen gebeurt deels mechanisch (afblazen), deels door verdamping. Het voordeel van drogen met blazen van lucht is dat het stuk als geheel niet opgewarmd moet worden.
Warmtebehandeling voor elimineren van waterstofbrosheid
Het betreft een thermische behandeling van 4 – 24 uur bij 150 – 230 °C (afhankelijk van materialen en behandeling) die zeer snel, normaliter binnen het uur,na beitsen of sommige galvano-bewerkingen moet gebeuren om waterstofbrosheid te elimineren.
Milieueffecten
Lucht
In voorkomend geval emissies van rookgassen.
Bij drogen door blazen met lucht en air-knives: risico op emissie van vloeistofdruppeltjes met de afgevoerde luchtstroom.
Energie
Voor het drogen is energie vereist. Toch is energieverbruik voor drogen in de praktijk eerder beperkt en in veel gevallen ondergeschikt aan energieverbruik voor processen. Dit wordt geïllustreerd met typische energieverbruiken bij elektrolytisch aanbrengen van een zinkdeklaag (zie bovenstaande tabel).
Bij drogen met heet water of hete lucht kunnen er hoge energieverliezen optreden. Drogen met hete lucht is vooral inefficiënt indien lucht niet voldoende efficiënt gerecirculeerd wordt. Bij drogen door blazen met lucht zijn de energieverliezen duidelijker beperkter dan met de andere technieken.