उद्योगांसाठी कोटिंग टाइमिंग बेल्ट कशी सानुकूलित करावी?

का कोटिंग टाइमिंग बेल्टचे कार्यक्षमता अनुप्रयोग-विशिष्ट अभियांत्रिकीवर अवलंबून असते?

उद्योगांमधील कठोर परिस्थितीमुळे कोटिंग टाइमिंग बेल्ट प्रणालीवर गंभीर दबाव निर्माण होतो, ज्यामुळे अभियंत्यांना प्रत्येक विशिष्ट कामासाठी काय सर्वोत्तम कार्य करेल याचा सावधानपणे विचार करावा लागतो. उदाहरणार्थ, एक बेल्ट जो एका कोरड्या पॅकेजिंग कार्यात पूर्णपणे योग्यरित्या कार्य करतो, परंतु जेव्हा तो रसायन प्रक्रिया क्षेत्रात घेऊन जातो, जिथे सॉल्व्हंट्स आणि ऍसिडचे वाफ नेहमीच उपस्थित असतात, तेव्हा तो लवकरच तुटून पडू लागतो. तापमान हा देखील सामग्रीच्या निवडीवर प्रभाव टाकणारा एक महत्त्वाचा घटक आहे. इलॅस्टोमेरिक कोटिंग्ज तापमान माइनस २० डिग्री सेल्सिअसपेक्षा कमी झाल्यास कठीण होतात आणि त्यांची लवचिकता कमी होते, ज्यामुळे त्या थंडगार वस्तू साठवण्याच्या सुविधांसाठी अयोग्य ठरतात. दुसरीकडे, १२० डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त तापमानाच्या लांब वेळ टिकणाऱ्या संपर्कामुळे पॉलिमर्स अपेक्षितापेक्षा जास्त वेगाने विघटित होतात. भाराच्या आवश्यकता बाबत, सामान्य कार्याच्या तुलनेत भारदार यंत्रसामग्रीमुळे झालेल्या धक्का भाराच्या परिस्थितीत मोठा फरक असतो. या अनुप्रयोगांमध्ये, बहुतेक उत्पादन सुविधांमध्ये आढळणाऱ्या सामान्य स्थिर-अवस्था कार्यांपेक्षा बरेच जास्त फाटण प्रतिरोधकता असलेल्या कोटिंग्जची आवश्यकता असते.

या महत्त्वाच्या अनुप्रयोगाच्या घटकांचा विचार करा:

• रासायनिक संपर्क : पेट्रोलियम-आधारित स्नेहके निओप्रीनला क्षीण करतात; पॉलियुरेथेन तेलांना प्रतिरोधक आहे परंतु तीव्र ऍसिड्स खाली अपयशी ठरते
• घर्षणाची तीव्रता : खनिजांच्या हाताळणीसाठी घर्षण-प्रतिरोधक घटकांसह एम्बेडेड कोटिंग्जची आवश्यकता असते
• अचूकतेची आवश्यकता : सेमीकंडक्टर उत्पादनासाठी माइक्रो-कंपनांखाली ±०.१ मिमी आकारमान स्थिरता राखणाऱ्या कोटिंग्जची आवश्यकता असते

या घटकांकडे लक्ष न देणे अनेकदा भविष्यात लवकरच अपयशाचे कारण बनते. मटेरियल हॅंडलिंग इन्स्टिट्यूट द्वारे गेल्या वर्षी प्रकाशित केलेल्या संशोधनानुसार, सर्व टाइमिंग बेल्ट बदलांपैकी जवळजवळ दोन-तिहाई बेल्ट्स खरोखरच यांत्रिक समस्यांऐवजी कोटिंगच्या असंगततेमुळे बदलल्या जातात. उदाहरणार्थ, बेकरी ऑपरेशन्सचा विचार करा: अनेक सुविधांनी ओव्हनमध्ये सामान्य पॉलियुरेथेन बेल्ट्स वापरण्याचा प्रयत्न केला, परंतु त्यांना सहा महिन्यांनंतर ते खूप कठीण होऊन जात असल्याचे आढळले, जे त्यांच्या वापराच्या कालावधीपूर्वीच होते. त्याच व्यवस्थेत, उच्च तापमान सहन करणाऱ्या सिलिकॉन साहित्यापासून बनवलेल्या बेल्ट्सने त्याच ओव्हन परिस्थितीत १८ महिन्यांपेक्षा जास्त काळ चांगली कामगिरी दाखवली. आणि हे केवळ वापरलेल्या साहित्यावरच अवलंबून नसून, घर्षण टाळण्यासाठी योग्य कोटिंग जाडी पुलीच्या आकाराशी जुळवून घेणे आवश्यक आहे; त्याशिवाय, पृष्ठभागावर विशिष्ट रचना (टेक्सचर) जोडल्यास ओलसर किंवा तेलकट परिस्थितीत चांगला ग्रिप मिळतो. ज्या कंपन्या टाइमिंग बेल्ट्सला विशिष्ट अनुप्रयोगांसाठी रूपांतरित केलेल्या विशिष्ट उपायांऐवजी सामान्य भाग म्हणून वापरतात, त्यांना अनपेक्षित बंद पडणे आणि महाग दुरुस्तीचे बिले लवकर किंवा उशीरा सामोरे जावे लागतात.

उप-पृष्ठभागानुसार टाइमिंग बेल्ट पुलींसाठी आदर्श कोटिंग साहित्याचनिवड

स्टील पुली: टिकाऊपणा आणि जंग रोधकत्वासाठी इलेक्ट्रोलेस निकेल विरुद्ध ब्लॅक ऑक्साईड

कठोर औद्योगिक सेटिंग्जमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या स्टील पुलींच्या बाबतीत, इलेक्ट्रोलेस निकेल (EN) कोटिंग आणि ब्लॅक ऑक्साईड यांच्यातील निवड ही त्यांच्या आयुष्यावर मोठा परिणाम टाकते. इलेक्ट्रोलेस निकेल ही कोरोझन प्रतिरोधक क्षमतेसाठी अत्यंत प्रसिद्ध आहे. ASTM B117 मानकांनुसार, ह्या कोटिंग्ज लवकरच ९६ तासांपेक्षा जास्त काळ सॉल्ट स्प्रे चाचणीत टिकू शकतात, तर कोणतीही संरक्षण नसलेल्या सामान्य स्टीलची टिकाऊपणा केवळ १२ तासांपर्यंत असतो. त्याशिवाय, ह्या कोटिंग्ज त्यांचे अचूक माप ठेवतात, जे टॉर्क गुणवत्तेवर अवलंबून असलेल्या अनुप्रयोगांमध्ये महत्त्वाचे असते. ब्लॅक ऑक्साईड हा पर्यायही वाईट नाही, कारण तो काही प्रमाणात कोरोझन प्रतिरोधकता प्रदान करतो आणि प्रारंभीचा खर्च कमी असतो. मात्र, यामागे एक अडचण आहे. ही कोटिंग योग्यरित्या कार्य करण्यासाठी अतिरिक्त तेलाच्या पदरांची आवश्यकता असते, आणि ती तेले घासणाऱ्या पदार्थां किंवा कठोर रासायनिक पदार्थांच्या संपर्कात येताच लवकरच विघटित होतात. कागद उद्योगातील वास्तविक चाचण्यांमध्ये एक अत्यंत महत्त्वाचे निष्कर्षही समोरे आले आहेत. सामान्य कार्यप्रक्रियेदरम्यान वाफ आणि विविध रासायनिक छिटके यांच्या सततच्या संपर्कात राहणाऱ्या पुलींच्या बाबतीत, इलेक्ट्रोलेस निकेलने वापरलेल्या पुलींचे आयुष्य ब्लॅक ऑक्साईडने वापरलेल्या पुलींच्या तुलनेत अंदाजे तीन पट जास्त झाले.

अॅल्युमिनियम पुली: एनोडाइझिंग प्रकार II विरुद्ध प्रकार III आणि कोटिंग टाइमिंग बेल्ट ट्रॅक्शनवर मुद्रित प्रभाव

अॅल्युमिनियम पुलींवर योग्य कोटिंग मिळविण्यासाठी त्या पृष्ठभागाला अचूक अॅनोडाइझिंग प्रक्रियांद्वारे तयार करणे आवश्यक आहे. टाइप II अॅनोडाइझिंग ही १२ ते २५ मायक्रॉन जाडीचे छिद्रयुक्त पृष्ठभाग तयार करते, जे रंग जोडण्यासाठी उत्तम आहेत; परंतु जर आपण ह्या कोटेड टाइमिंग बेल्ट्सच्या वापरादरम्यान चिकटणाऱ्या घर्षणाच्या समस्यांपासून वाचविणे इच्छित असू, तर PTFE सीलिंग आवश्यक आहे. त्यानंतर टाइप III हार्ड अॅनोडाइझिंग येते, जी सुमारे ५० ते १०० मायक्रॉन खोलवर जाते. ह्या प्रकाराची विशेषता म्हणजे ती ओलाव्यापासून स्वतःच सील केलेले पृष्ठभाग तयार करते आणि ती Vickers स्केलवर ५०० HV पेक्षा जास्त कठोरता असलेली अत्यंत टिकाऊ पृष्ठभागे देते. हे पृष्ठभाग टाइप II च्या तुलनेत दुप्पट घर्षण सहन करू शकतात. ह्या पृष्ठभागांची सीलिंग कशी केली जाते हे त्यांच्या ग्रिपच्या कार्यक्षमतेवर महत्त्वाचा परिणाम टाकते. चाचण्यांमध्ये दिसून आले आहे की, जेव्हा टाइप III पृष्ठभागांची योग्यरित्या सीलिंग केली जात नाही, तेव्हा पॅकेजिंग लाइन्समध्ये त्यांच्या कार्यादरम्यान योग्यरित्या सील केलेल्या पृष्ठभागांच्या तुलनेत सुमारे १५% जास्त घर्षण निर्माण होते.

जिंक-प्लेटेड पुली: कमी टॉर्क वाल्या कोटिंग टाइमिंग बेल्ट सेटअपमध्ये खर्च, वाहकत्व आणि मर्यादित घर्षण प्रतिरोध यांचे संतुलन

जिंक प्लेटिंग ही कमी टॉर्क अर्जांसाठी गंजना विरोधात संरक्षण प्रदान करण्यासाठी चांगली कामगिरी करते, तरीही त्याच्या वापरात काही गोष्टींवर लक्ष ठेवणे आवश्यक आहे. ही धातू खरोखरच विद्युत् सुवाहक असते, ज्याचा प्रतिरोध १०० मिलीओम्हापेक्षा कमी असतो, ज्यामुळे ती इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादनासारख्या ठिकाणी स्थैर्य विसर्जनाच्या बाबतीत अत्यंत उपयुक्त ठरते. तथापि, जिंक खूपच कोमल असते (मेयर स्केलवर सुमारे ३००-४००), म्हणून ती उत्पादनादरम्यान रफ बेल्ट साहित्याशी संपर्कात येताना लवकरच क्षीण होते. अनुभवानुसार, जर प्लेटिंगची पातळी १५ मायक्रॉनपेक्षा कमी झाली, तर धूळ किंवा कणांनी भरलेल्या वातावरणात भागांचा आयुष्याचा कालावधी सुमारे ४०% ने कमी होतो. ५० न्यूटन मीटरपेक्षा कमी टॉर्कवर कार्यरत कन्व्हेयर प्रणालींसाठी क्रोमेट पॅसिव्हेटेड जिंक कोटिंग्ज योग्य असतात. हा पर्याय निकेल पर्यायांच्या तुलनेत खर्चात जवळजवळ निम्मा कपात करतो, तरीही कालांतराने सामान्य घिसोड आणि वापराला प्रतिकार करू शकतो.

वास्तविक जगातील अर्जांच्या आवश्यकता द्वारे कोटिंग टाइमिंग बेल्टची संगतता तपासणे

अन्न आणि पेय: स्वच्छता टाइमिंग बेल्ट ऑपरेशनसाठी FDA-अनुरूप अॅनोडाइझ्ड अॅल्युमिनियम PTFE-वाढवलेल्या कोटिंगसह

अन्न प्रक्रिया उपकरणांसाठी टाइमिंग बेल्टच्या कोटिंग्सना FDA स्वच्छता आवश्यकतांचे पालन करावे लागते. सर्वोत्तम पर्याय म्हणजे बंद सेल संरचना असलेल्या अपारगामी पॉलियुरेथेन कोटिंग्स. हे द्रवांना त्यांतून जाण्यास अवरोधित करतात आणि स्वयंचलित क्लीन-इन-प्लेस (CIP) जंतुनाशन प्रक्रियांच्या कठोर परिस्थितींना सहन करू शकतात. उद्योगाच्या माहितीनुसार, या प्रकारच्या डिझाइन्समुळे जीवाणूंच्या दूषिततेचा धोका मोठ्या प्रमाणात कमी होतो, काही प्रकरणांमध्ये सुमारे निम्मा. जिथे जास्त प्रमाणात प्रेशर वॉशिंग केली जाते, तिथे स्टेनलेस स्टील प्रबलित बेल्ट्स कोरोझनविरुद्ध खूप चांगले प्रतिरोधक असतात, ज्यामुळे ते पुन्हा पुन्हा स्वच्छ करण्याच्या चक्रांनंतरही स्वच्छतेच्या परिस्थितीत कार्य करू शकतात. कोटिंग मिश्रणात PTFE जोडणे घर्षण कमी करण्यास मदत करते आणि गोष्टी ओल्या झाल्या की जीवाणूंचे चिकटून राहणे कठीण करते.

सेमीकंडक्टर निर्मिती: अत्यंत अचूक, क्लीनरूम-सुरक्षित कोटिंग टाइमिंग बेल्ट प्रणालीसाठी हायब्रिड निकेल-फॉस्फरस (Ni-P) + मायक्रो-आर्क ऑक्सिडेशन कोटिंग्ज

सेमीकंडक्टर निर्मिती प्रक्रियेमध्ये ISO क्लास ५ क्लीनरूममध्ये अत्यंत स्वच्छ हालचालीची आवश्यकता असते, जिथे अत्यंत लहान कणही मोठ्या समस्या निर्माण करू शकतात. जेव्हा उत्पादक हायब्रिड निकेल-फॉस्फरस (Ni-P) कोटिंग्ज आणि मायक्रो-आर्क ऑक्सिडेशन तंत्रज्ञान यांचे संयोजन करतात, तेव्हा त्यांना साधारणपणे सिरॅमिकसारख्या पृष्ठभागांची निर्मिती होते, जे इलेक्ट्रोस्टॅटिक डिस्चार्ज (इलेक्ट्रॉनिक विसर्जन) आणि अनावश्यक आउटगॅसिंग (वायुस्राव) यांच्या विरुद्ध चांगले प्रतिरोधक असतात. ही दोन-भागीय कोटिंग प्रणाली उप-मायक्रोन पातळीवरील स्थाननिश्चिती अचूकता साधते, तसेच कण उत्सर्जन ०.१ मायक्रोमीटरपेक्षा कमी ठेवते. वास्तविक जगातील चाचण्यांमध्ये, अर्गॉन एटिंग परिस्थितीत ह्या कोटिंग्जचा आयुष्य कालावधी सामान्य पर्यायांपेक्षा अंदाजे ३० टक्के जास्त असल्याचे कारखान्याच्या अहवालात नमूद केले आहे, जे त्वरित क्षरण चाचण्या नंतर तयार करण्यात आले आहेत. अनेक उत्पादन सुविधांनी ही पद्धत स्वीकारली आहे, कारण ती वेळोवेळी डाऊनटाइम आणि देखभाल खर्च कमी करते.

सामान्य प्रश्न

टाइमिंग बेल्ट कोटिंग निवडताना कोणते घटक विचारात घ्यावेत?

मुख्य घटकांमध्ये रासायनिक संपर्क, घर्षणाची तीव्रता, अचूकतेची आवश्यकता, तापमानाची परिस्थिती आणि भाराची आवश्यकता यांचा समावेश होतो.

कोटिंगच्या असंगततेमुळे टाइमिंग बेल्ट फेल होण्याचे कारण काय आहे?

कोटिंगच्या असंगततेमुळे अनेकदा अपयश येतात, कारण त्यामुळे विशिष्ट कार्यपरिस्थितींत लवकरच घिसाड, सरकणे किंवा साहित्याचे विघटन होऊ शकते.

कोटिंगची निवड टाइमिंग बेल्टच्या आयुष्यावर परिणाम करू शकते का?

होय, वास्तविक जगातील वापराच्या आवश्यकतांनुसार योग्य कोटिंग साहित्य आणि त्याची जाडी निवडणे यामुळे टाइमिंग बेल्टचे आयुष्य आणि कार्यक्षमता यावर महत्त्वाचा परिणाम होतो.