Nieprawidłowości i Rozwiązania dla Elektroforezy (23 Zagadnienia) - III

I. Przegląd

Wiele nieprawidłowości w systemie elektroforezy można rozwiązać, identyfikując przyczyny poprzez codzienne i okresowe monitorowanie oraz analizę roztworu kąpielowego, a tym samym eliminując nieprawidłowości w powłoce. Ponieważ rzeczywiste warunki każdej linii elektroforetycznej są różne, do rozwiązywania problemów zwykle stosuje się metodę eliminacji. Poniższe sugestie dotyczące analizy i leczenia służą jako ogólne wytyczne operacyjne.

II. Metody postępowania w przypadku nieprawidłowości

(I) Wyjaśnienie problemu

1. Określ, czy problem występuje w systemie, czy na powiązanych powierzchniach.
2. Określ rodzaj problemu i czy dotyczy on wszystkich elementów obrabianych.
3. Zidentyfikuj, czy problem dotyczy całego elementu obrabianego, czy konsekwentnie występuje w tym samym miejscu.
4. Ustal czas wystąpienia problemu.
5. Zrozum trwałość problemu – czy występuje często, sporadycznie, czy jest związany ze zmianami w określonych czynnikach.

(II) Zidentyfikowanie przyczyny usterki

1. Przeanalizuj typowe przyczyny usterki i sprawdź, czy nastąpiły jakieś zmiany w linii produkcyjnej.
2. Oceń, czy istnieje korelacja między parametrami roztworu kąpielowego a objawami problemu.
3. Sprawdź aspekty mechaniczne i przetestuj, czy sprzęt, instrumenty i urządzenia linii produkcyjnej do elektroforezy działają normalnie.
4. Zweryfikuj zgodność procesu – sprawdź, czy nie ma operacji naruszających procesy lub procedury.
5. Potwierdź, czy nastąpiły zmiany w jakości obróbki wstępnej.

(III) Określenie środków regulacyjnych

1. Wyjaśnij, które zmienne można szybko zmierzyć na linii.
2. Zidentyfikuj, które zmienne można zmierzyć przy minimalnym zakłóceniu produkcji.
3. Dowiedz się, które zmienne należy zmierzyć w laboratorium.
4. Oceń, czy do pomiaru parametrów wymagane jest wsparcie techniczne od dostawców.

(IV) Wdrożenie środków regulacyjnych

Każdą zmienną należy przetestować, aby wyeliminować lub potwierdzić potencjalne rozwiązania. Jeśli istnieje wiele rozwiązań, należy je weryfikować jeden po drugim. Jeśli nie znaleziono rozwiązania, należy ponownie wyjaśnić problem przed dalszym postępowaniem.

(V) Dalsze działania

Określ zmienne stałe, aby zapobiec ponownemu wystąpieniu problemu. Prowadzenie szczegółowej dokumentacji umożliwia szybką reakcję na przyszłe, podobne problemy.

(VI) Środki zapobiegawcze

1. Zapewnij normalne działanie sprzętu do elektroforezy i przeprowadzaj regularną konserwację lub czyszczenie corocznie.
2. Utrzymuj stabilne procesy obróbki wstępnej i kontroluj jakość obróbki wstępnej.
3. Utrzymuj wszystkie parametry roztworu kąpielowego do elektroforezy w zakresie określonym w procesie.

III. Specyficzne nieprawidłowości i rozwiązania

13. Kratery i wgłębienia

• Słabe odtłuszczanie elementu obrabianego podczas obróbki wstępnej lub ponowne zanieczyszczenie olejem/kurzem po czyszczeniu: Wzmocnij proces odtłuszczania elementu obrabianego i upewnij się, że warstwa fosforanowa nie jest wtórnie zanieczyszczona.
• Zanieczyszczenie olejem w roztworze kąpielowym, pływające na powierzchni cieczy lub zemulgowane w roztworze kąpielowym: Zainstaluj worki filtracyjne do usuwania oleju w systemie cyrkulacji roztworu kąpielowego i zidentyfikuj źródło zanieczyszczenia.
• Zanieczyszczenie olejem w roztworze myjącym po elektroforezie: Popraw jakość wody po myciu, zwiększ filtrację i w razie potrzeby wymień na czystą wodę.
• Zanieczyszczona komora suszenia olejem w powietrzu obiegowym: Utrzymuj komorę suszenia i obiegowe gorące powietrze w czystości.
• Uzupełniona farba z problemami z kraterami lub słabym rozpuszczaniem/neutralizacją żywicy: Wzmocnij zarządzanie uzupełnianą farbą; nie dodawaj farby niespełniającej norm do zbiornika i upewnij się, że uzupełniona farba jest dobrze rozpuszczona, zneutralizowana i filtrowana.
• Olej w sprężonym powietrzu na stanowisku nadmuchu wody: odpowietrz zbiornik buforowy sprężonego powietrza.
• Olej kapiący z łańcucha napowietrznego: Zainstaluj urządzenia do zbierania oleju.
• Niski stosunek pigmentu do spoiwa w roztworze kąpielowym, powodujący słabe poziomowanie powłoki i zwiększoną tendencję do kraterowania: Dostosuj stosunek pigmentu do spoiwa roztworu kąpielowego i odpowiednio dodaj pastę koloryzującą, aby zwiększyć zawartość pigmentu.
• Niska zawartość rozpuszczalnika w roztworze kąpielowym, powodująca słabe poziomowanie powłoki: Uzupełnij rozpuszczalnik, aby poprawić poziomowanie powłoki.

Uwaga: Niewidoczne na mokrej folii, ale na wyschniętej powierzchni powłoki pojawiają się kraterowate zagłębienia (o średnicy 0,5-3,0 mm). Zagłębienia, które nie odsłaniają podłoża, nazywane są „wgłębieniami”; te, które odsłaniają podłoże, nazywane są „kraterami”; a te z cząstkami w środku nazywane są „rybimi oczami”. Te wady występują głównie dlatego, że kurz, olej lub substancje niezgodne z farbą elektroforetyczną znajdują się na lub w mokrej folii elektroforetycznej, działając jako centra tworzenia się wgłębień i powodując nierówne poziomowanie podczas suszenia.

14. Otwory

• Zbyt niski lub zbyt wysoki stosunek pigmentu do spoiwa w roztworze kąpielowym: Uzupełnij farbę, aby dostosować stosunek pigmentu do spoiwa do zakresu procesu.
• Niska wartość pH roztworu kąpielowego: Wypuść roztwór anodowy, aby zwiększyć wartość pH roztworu kąpielowego.
• Nadmiernie wysoka zawartość jonów zanieczyszczeń w roztworze kąpielowym, powodująca intensywne reakcje elektrolityczne i nadmierne wydzielanie gazu na powierzchni elementu obrabianego: Wypuść roztwór UF i dodaj czystej wody, aby zmniejszyć zawartość jonów zanieczyszczeń.
• W zbiornikach elektroforetycznych z segmentowym napięciem, małe odstępy między elementami obrabianymi prowadzą do różnic potencjału między tylnymi i przednimi elementami obrabianymi, przy czym tylny element obrabiany działa jako anoda i powoduje powstawanie otworów w wyniku reakcji: Uzupełnij rozpuszczalnik, aby poprawić poziomowanie powłoki.
• Wysoka przewodność roztworu anodowego, intensyfikująca reakcje elektrolityczne i zwiększająca wytwarzanie pęcherzyków na powierzchni elementu obrabianego: Wypuść roztwór anodowy i uzupełnij czystą wodą; niezwłocznie odetkaj rurę powrotną rury anodowej, jeśli jest zablokowana.
• Temperatura roztworu kąpielowego zbyt niska lub zbyt wysoka: Dostosuj temperaturę roztworu kąpielowego do zakresu procesu.
• Opóźnione mycie elementu obrabianego po elektroforezie, powodujące ponowne rozpuszczenie mokrej powłoki: Umyj element obrabiany roztworem UF lub czystą wodą niezwłocznie po wyjściu z kąpieli (w ciągu 1 minuty).
• Wysoka porowatość i chropowatość warstwy fosforanowej: Dostosuj parametry roztworu fosforanującego, aby zapewnić równomierną i gęstą warstwę fosforanową.
• Słaba cyrkulacja prowadząca do niewystarczającego odgazowania mokrej folii: Zwiększ intensywność mieszania roztworu kąpielowego, aby usunąć pęcherzyki z powierzchni elementu obrabianego.
• Niska zawartość rozpuszczalnika w roztworze kąpielowym, powodująca słabe poziomowanie powłoki: Uzupełnij rozpuszczalnik, aby poprawić właściwość poziomowania powłoki.
• Niska prędkość przepływu roztworu kąpielowego na końcu wejściowym elementu obrabianego, powodująca gromadzenie się piany: Utrzymuj prędkość przepływu powierzchni cieczy powyżej 0,2 m/s, aby wyeliminować gromadzenie się piany na końcu wejściowym.
• Nadmiernie duża różnica poziomu cieczy między zbiornikiem głównym a zbiornikiem pomocniczym, tworząca pęcherzyki, które dostają się do zbiornika głównego po cyrkulacji: Uzupełnij czystą wodą lub farbą, aby kontrolować różnicę poziomu cieczy między zbiornikami głównymi i pomocniczymi do około 10 cm.

Uwaga: Drobne otwory przypominające otwory lub dziury utworzone na wyschniętej folii elektroforetycznej nazywane są „otworami”. Różnią się one od kraterów (wgłębień) tym, że mają mniejsze średnice, brak ciał obcych w środku i brak nagromadzenia powłoki wokół nich. Otwory spowodowane ponownym rozpuszczeniem mokrej folii nazywane są „otworami po ponownym rozpuszczeniu”; te spowodowane wytwarzaniem gazu podczas elektroforezy lub niewystarczającym odgazowaniem mokrej folii nazywane są „otworami stopniowymi z wejścia do naładowanego zbiornika”, które generalnie występują na dolnej części elementu obrabianego.

15. Plamy wodne

• Wysoka zawartość rozpuszczalnika w roztworze kąpielowym: Wypuść ultrafiltrat i uzupełnij czystą wodą, aby zmniejszyć zawartość rozpuszczalnika.
• Krople wody lub kropelki na powierzchni mokrej folii elektroforetycznej, które nie uległy odparowaniu lub nie zostały zdmuchnięte przed wyschnięciem Zdmuchnij krople wody/kropelki za pomocą sprężonego powietrza lub wentylatorów, aby usunąć wilgoć.
• Krople wody kapiące z wieszaków i łańcuchów napowietrznych: Wprowadź środki zapobiegające spadaniu kropel wody na element obrabiany.
• Gromadzenie się wody na elemencie obrabianym: Podejmij kroki w celu odprowadzenia zgromadzonej wody z elementu obrabianego.
• Słaba odporność na wodę i elektroosmoza mokrej folii: Popraw odporność na krople wody użytej powłoki elektroforetycznej.
• Zbyt szybki wzrost temperatury po wejściu do komory suszenia: Unikaj gwałtownego wzrostu temperatury lub dodaj etap podgrzewania wstępnego (zainstaluj strefę niskiej temperatury).
• Niewystarczające mycie czystą wodą: Zwiększ intensywność mycia czystą wodą.

Uwaga: Po wyschnięciu folii elektroforetycznej na lokalnych obszarach powierzchni powłoki pojawiają się nierówne plamy przypominające krople wody, wpływające na płaskość folii. Ta wada nazywana jest „plamami wodnymi”. Występuje, gdy krople wody lub zgromadzona woda pozostają na mokrej folii, powodując wrzenie podczas suszenia i tworząc nierówne powierzchnie powłoki w miejscach kropel.

16. Drugorzędne ślady przepływu

• Złożona struktura elementu obrabianego z licznymi szczelinami: W miarę możliwości ulepsz strukturę i otwórz rozsądne otwory procesowe.
• Niewłaściwy dobór procesów czyszczenia przed i po elektroforezie: W przypadku złożonych elementów obrabianych (np. rur) zastosuj połączony proces czyszczenia zanurzeniowo-natryskowego lub użyj płukania wodą i sprężonego powietrza, aby wydmuchać roztwór kąpielowy ze szczelin.
• Gwałtowny wzrost temperatury podczas wchodzenia do komory suszenia: Wzmocnij funkcje osuszania i suszenia powietrzem oraz dodaj etap podgrzewania wstępnego przed suszeniem.

Uwaga: Po myciu powierzchnia mokrej folii elektroforetycznej wydaje się normalna, ale po wyschnięciu w strukturach szczelin elementu obrabianego tworzą się ślady przepływu. Ta wada powłoki nazywana jest „drugorzędnymi śladami przepływu”.

17. Skórka pomarańczowa

• Zbyt cienka lub zbyt gruba warstwa powłoki: Dostosuj grubość warstwy powłoki do zakresu określonego w procesie.
• Niski stosunek pigmentu do spoiwa w roztworze kąpielowym: Uzupełnij pastę koloryzującą, aby zwiększyć stosunek pigmentu do spoiwa.
• Zbyt niska lub zbyt wysoka zawartość rozpuszczalnika w roztworze kąpielowym: Kontroluj zawartość rozpuszczalnika za pomocą systemu ultrafiltracji i podawania farby.
• Gwałtowny wzrost temperatury w tunelu suszenia, powodujący zbyt szybkie wysychanie górnej warstwy powłoki: Dostosuj krzywą temperatury w tunelu suszenia i ustaw strefę wypiekania w niskiej temperaturze.

Uwaga: Zmarszczki pojawiające się na powierzchni folii elektroforetycznej są głównie spowodowane niezrównoważonymi parametrami roztworu kąpielowego lub niewłaściwymi warunkami aplikacji. Ta wada jest określana jako „skórka pomarańczowa” ze względu na podobieństwo do faktury skórki pomarańczy.

18. Plamy na powierzchni powłoki

• Słaby efekt odtłuszczania, z lokalnymi pozostałościami oleju: Zwiększ efekt odtłuszczania.
• Słaby efekt mycia wodą po odtłuszczaniu: Utrzymuj jakość wody i upewnij się, że na powierzchni zbiornika do mycia wodą nie ma zanieczyszczeń olejem.
• Nakrapiana, niebieska warstwa fosforanowa lub ślady przepływu na warstwie fosforanowej: Wzmocnij mycie wodą, dostosuj parametry roztworu fosforanującego, aby zapewnić równomierną i drobną warstwę fosforanową.
• Słaba jakość wody do mycia wodą po fosforanowaniu: Wzmocnij zarządzanie jakością wody do mycia po fosforanowaniu; przewodność wody kapiącej po myciu czystą wodą nie powinna przekraczać 30 μs/cm.
• Ponowne zanieczyszczenie powierzchni pokrytej fosforanem: Zapobiegaj wtórnemu zanieczyszczeniu obrobionej powierzchni, utrzymuj czyste środowisko i zapobiegaj kapaniu wody z wieszaków.

Uwaga: Ze względu na zanieczyszczenia na powierzchni podłoża lub warstwie fosforanowej, smugi lub plamy przypominające mapę pozostają widoczne na powierzchni wyschniętej folii powłoki po elektroforezie. Ta wada nazywana jest „plamami na powierzchni powłoki”. W przeciwieństwie do plam wodnych i śladów farby, powierzchnia powłoki pozostaje płaska, ale wpływa to na odporność folii na wodę i korozję.