표면

물리학적 관점에서 표면은 에너지가 높은 영역입니다. 표면의 원자와 분자는 완전히 결합되어 있지 않습니다. 이로 인해 표면 에너지가 발생하며, 이는 습윤 및 부착 특성을 결정합니다. 이 에너지는 제품이 부착되는지 또는 쉽게 다시 흘러내리는지를 좌우합니다.

화학적 관점에서 표면은 가능한 상호작용이 일어나는 장소입니다. 여기에서는 흡착, 화학 반응 또는 촉매 효과가 발생할 수 있습니다. 따라서 공정 장비의 경우 표면이 화학적으로 불활성인 것이 중요합니다. 제품에 성분을 방출하거나 반응을 촉진해서는 안 됩니다. 따라서 내식성 강재와 니켈 기반 재료가 선호되어 사용됩니다. 이 주제에 대해서는 “니켈 기반 재료”라는 용어 설명이 있습니다.

제품과 접촉하는 부품으로는 혼합실, 혼합 도구, 씰 및 밸브 등이 있습니다. 이러한 모든 표면은 혼합물에 물리적 또는 화학적 영향을 미쳐서는 안 됩니다. 재료 선택 외에도 기하학적 설계가 중요한 역할을 합니다. 데드 존, 틈새 및 언더컷은 설계상 피해야 합니다. 목표는 공정 종료 후 제품을 완전히 배출하는 것입니다.

표면 상태는 부착 및 세척성에 직접적인 영향을 미칩니다. 매끄러운 표면은 제품과 장비 사이의 실제 접촉 면적을 줄입니다. 이를 통해 접착력과 제품 부착이 감소합니다. 동시에 잔류물 및 교차 오염의 위험도 최소화됩니다.

표면의 품질은 거칠기 지표로 설명됩니다. 공정 산업에서는 평균 거칠기 Ra가 가장 일반적으로 사용되는 매개변수입니다. 일반적인 요구 사항은 Ra가 0.8 마이크로미터 미만입니다. 제약 및 위생 요구 사항이 까다로운 응용 분야에서는 종종 0.4 마이크로미터 미만의 값이 요구됩니다. 거칠기가 감소함에 따라 표면에 입자가 기계적으로 고정되는 정도도 감소합니다.

거칠기 계수 k는 거칠기가 증가함에 따라 상승합니다. 기계적 가공 외에도 표면을 전기 연마할 수 있습니다. 전기 연마 시 미세한 거칠기 봉우리가 우선적으로 제거됩니다. 매우 균일하고 매끄럽고 불활성인 표면이 생성됩니다. 동시에 크롬이 표면에 축적되어 내식성이 향상됩니다. 전기 연마된 표면의 경우, 개별 사례에서 반대되는 세척 특성이 나타납니다. 세척제가 때때로 오염물을 제대로 씻어내지 못할 수 있습니다. 그 이유는 표면의 매끄러움 때문입니다. 다소 뚜렷한 마모성으로 인해, 고체 공정 장비의 경우 사용 기간 동안 제품과 접촉하는 표면이 점점 더 매끄러워집니다.

고품질 표면은 일반적으로 제품의 완전한 배출을 용이하게 합니다. 제품 손실이 감소합니다. 세척 노력도 현저히 줄어듭니다. 건식, 습식 및 습윤 세척 공정을 더 빠르고 안전하게 수행할 수 있습니다. 세척 매체 소비가 최소화됩니다.