Teknik pelapisan dengan cara mencelup dibutuhkan untuk melapisi benda seperti kaca mata. Melapisi kedua sisi bagian disebut sebagai dip coating. Sementara itu, dip coater merupakan teknik untuk melapisi kedua sisi bagian benda karena keterbatasan ukuran dan permukaan.
Bagaimana sebenarnya cara kerja dip coater dan cara memilihnya? Yuk simak pembahasannya sampai habis!
Apa itu Dip Coater?
Dip coater merupakan teknik untuk melapisi kedua sisi suatu bagian dengan tulisan yang sama. Kemampuan mencelupkan bagian terkadang dibatasi dengan ukuran, bentuk, maupun permukaan bagian tersebut.
Dip coating biasanya cocok untuk lembaran kecil, alat penglihatan, kacamata hitam, dan aplikasi pengaman lensa.
Penggunaan dip coater merupakan proses pelapisan film tipis yang banyak digunakan industri maupun dunia akademisi. Untuk membuat film, substrat pertama dicelupkan ke dalam, lalu dikeluarkan dari larutan.
Dengan mengontrol kecepatan penarikan substrat dari larutan, Anda mampu memvariasikan ketebalan film yang tersimpan.
Prinsip Kerja Dip Coater/Dip Coating
Proses dip coating memanfaatkan perilaku meniskus larutan, pada titik penarikan substrat dari wadah larutan, untuk mengendalikan ketebalan dan sifat film. Adanya interaksi antara gaya gravitasi yang bekerja pada larutan yang ditarik, gaya kapiler larutan, tegangan permukaan, dan gaya inersia akan menentukan banyaknya larutan yang diendapkan pada substrat.
Walaupun begitu, banyak faktor yang terlibat untuk menentukan kekuatan gaya-gaya ini dan keseimbangan antara gaya tersebut tercapai. Hampir semua faktor tersebut sifatnya konstan.
Desain tangki mempengaruhi kinerja barang yang dilapisi dengan benar. Ukuran tangki, distribusi aliran,laju aliran menjadi hal penting.
Ukuran tangki menentukan output sistem dengan proses batch maupun kontinyu. Distribusi aliran pelapisan di dalam tangki harus seragam dan bebas pencampuran dari bawah ke atas tangki,
Distribusi aliran pelampiasan dalam tangki harus seragam dan bebas pencampuran dari hulu ke hilir dan seluruh penampang tangki. Laju aliran harus mampu melakukan penggantian volume yang cukup untuk membawa kotoran keluar dari tangki dan masuk ke elemen penyaringan sistem dengan benar.
Desain tangki secara umum dinginkan berdasarkan sistem sirkulasi yang memberi tingkat perputaran tangki yang tinggi dan permukaan larutan pelasis yang halus dan bebas turbulensi. Dengan demikian, untuk memilih mekanisme penarikan secara aktual demi mengendalikan laju penarikan bagian dari larutan pelapis.
Mengendalikan suhu larutan pelapis adalah fitur bermanfaat untuk sistem dip coater. Suhu larutan pelapis diedarkan melalui alat penukar panas daripada memakai unit pendingin tipe kumparan. Suhu kontrol yang disarankan sebesar 15-25°C cocok untuk aplikasi pelapisan.
Sebagai pengingat, kualitas film sangat dipengaruhi oleh suhu, aliran udara HEPA, kelembaban, dan kebersihan.
Sistem sirkulasi menyediakan tingkat turnover yang cukup untuk menyaring larutan pelapis secara memadai. Idealnya, sistem filtrasi terdiri dari dua filter secara seri dengan berukuran mikron.
Konfigurasi penyaringan yang optimal akan bergantung pada lapisan yang digunakan dan kecepatan sirkulasi melalui filter. Secara umum, kecepatan sirkulasi harus diatur tanpa menimbulkan turbulensi permukaan di dalam tangki pelasis serta tidak menimbulkan perbedaan tekanan lebih dari 10 psi pada elemen filter.
Hukum Landau-Levich
Hukum Landau-Levich untuk menentukan ketebalan film entrained menggambarkan hubungan antara ketebalan film basah dan kecepatan penarikan substrat.
Ca= μU/σ, h= 0.945Lc Ca2/3
dimana
Lc adalah panjang kapiler Lc=√ σ/ ρg
μ = viskositas
σ = tegangan permukaan
ρ = densitas fluida
U = ketebalan lapisan
a = sudut elevasi
g = gaya gravitasi
h = laju penarikan untuk mengendalikan ketebalan garis
Tipe Dip Coater
Mesin Dip coater memiliki dua format utama dalam pembuatan desain pelapis.
a. Batch Production
Dip coater jenis ini memakai cetakan kecil yang dipasang pada palet. Mekanisme ini berfungsi memindahkan palet secara berkala, pada interval yang konsisten, yang mana stasiun mesin di mana palet melewati tangki pencelupan.
Pada beberapa pengaturan, tangki dinaikkan ke palet untuk dicelupkan. Pembentuk ditempelkan di satu tempat, namun diputar di sekitar sumbu palet.
Pelapis celup yang mendukung proses pencelupan vertikal melalui pengindeksan batch yang memanfaatkan motor listrik, udara bertekanan, maupun hidrolik untuk menggerakkan operasi.
b. Continuous Chain Production
Tipe ini melibatkan beberapa rak cetakan yang melekat pada konveyor. Nantinya line yang ditentukan bergerak dengan kecepatan seragam, mendeng cetakan melalui proses pelapisan. Prosedur ini melibatkan perjalanan melalui tangki dan oven.
Pelapis semacam ini memiliki bentuk rotasi dan tergantung pada kebutuhan operasional.
Fitur/Komponen Dip Coater
Dip coater sangat bergantung dengan jenis penggunaannya, namun secara umum dip coater memiliki fitur sebagai berikut.
Tangki pencelup : tempat di mana substrat dicelupkan ke dalam larutan celupan yang terbuat dari bahan tahan korosi seperti baja tahan karat atau plastik
Mekanisme pencelupan : Gunanya untuk mencelupkan substrat ke dalam larutan celupan. Mekanik ini dilakukan secara manual atau otomatis.
Sistem pemanas : sistem pemanas dimanfaatkan untuk menjaga larutan celupan pada suhu konstan. Sistem ini biasanya menggunakan elemen pemanas
Sistem pengering : Gunanya untuk mengeringkan substrat setelah dicelupkan ke dalam larutan celupan. Sistem pengering ini berupa kipas angin, lampu inframerah, atau oven.
Panel kontrol : Gunanya untuk mengatur dan mengontrol proses pencelupan seperti mengatur suhu larutan celupan, waktu, dan kecepatan.
Sistem agitasi : Berguna untuk mengaduk larutan celupan selama proses pencelupan. Sistem agitasi berupa motor listrik maupun pompa udara
Sistem filtrasi : Berguna untuk menyaring larutan celupan dari kotoran.
Sistem ventilasi : Gunanya untuk mengeluarkan gas dan uap beracun dari tangki pencelupan dengan menggunakan kipas maupun blower
Aplikasi Dip Coater
Sarung tangan medis
Topi renang
Kaca berlapis
Penutup prostesis
Balon
Gasket kepala mesin
Selongsong jantung buatan
Bagian-bagian yang dilapisi
Tas pernapasan ulang
Casing implan payudara
Masker wajah
Sarung tangan kerja
Sarung sepatu
Bellow medis
Mainan lateks
Tabung medis
Isolator kaleng minuman berbusa
Implan penis
Kantong medis
Pegangan gagang alat
Kanula hidung
Sepatu wiper kaca depan
Tutup cangkir minuman medis
Cangkir pengukur tekanan darah
Busi industri
Batang otomotif berlapis
Konektor medis
Saluran udara
Bantalan medis
Komponen listrik berlapis
Penutup probe
Cara Memilih Dip Coater
Apabila Anda hendak memilih dip coater yang hendak digunakan, berikut ada berbagai variabel yang dapat dipertimbangkan.
a. Variasi produk
Mayoritas dip coater didesain untuk membuat satu item. Kebanyakan sistem tunggal sangat bergantung pada pengurangan biaya dan peningkatan produktivitas produksi. Sayangnya, ia hanya mampu mencakup satu jenis produk saja.
Sistem dengan dip coater lebih banyak justru paling diminati. Pengaturan khusus mampu memproduksi barang dengan margin tinggi. Secara kapasitas, dip coater mampu mengerjakan berbagai komponen dalam satu alat.
b. Fleksibilitas Pengerjaan
Mesin dip coater memiliki banyak fleksibilitas dalam penambahan item baru ke lini produksi maupun penggantian demi meningkatkan efisiensi. Kecepatan menjadi hal penting dalam unjuk kerja sistem. Tentunya diperlukan pengujian laboratorium sebelum akhirnya diproduksi massal.
c. Ketebalan Lapisan Film
Demi menjaga kualitas, pelapisan menghasilkan ketebalan dinding yang konsisten dan seragam. Ketika ketebalan dinding bertambah, pencelupan batch dimanfaatkan untuk komponen dengan ketebalan lebih dari 15 mm. Ini berlaku untuk produk dot bayi hingga sarung tangan untuk petugas PLN.
d. Jenis Polimer
Dip coater modern memakai banyak rangkaian polimer. Penyebabnya karena alergi yang berkaitan dengan lateks menyebabkan pengembangan dan integrasi bahan alternatif dalam pembuatan produk medis. Hasil produk medis seperti kateter dan balon medis terbuat dari silikon.
e. Berbasis Air atau Pelarut Sintetis
Pemasangan pelapis berdasarkan memakai pelarut sintetis jauh lebih mahal daripada berbahan dasar air. Akan ada biaya tambahan dari pemakaian motor tahan ledakan dan ventilasi yang kuat untuk melindungi komponen di dalamnya.
Dapatkan Dip Coater Berkualitas di AMI Scientific!
Dip coating cocok untuk lembaran kecil, alat penglihatan, kacamata hitam, dan aplikasi pengaman lensa. Penggunaan dip coater merupakan proses pelapisan film tipis yang banyak digunakan industri maupun dunia akademisi.
Memilih dip coater sangat tergantung berbagai pertimbangan mulai dari variasi, fleksibilitas, ketebalan lapisan, jenis polimer, dan pelarut sintetis.
Ayo dapatkan dip coater berkualitas tinggi dengan mengklik tautan ini!
Comments