Dip Coater - Glove Dipping Tool for PLN Officers

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

• Probe cover

How to Choose a Dip Coater

If you want to choose a dip coater to use, here are various variables to consider.

a. Product variation

The majority of dip coaters are designed to make one item. Most single systems rely heavily on cost reduction and increased production productivity. Unfortunately, they can only cover one type of product.

Systems with more dip coaters are actually most in demand. Special settings are able to produce high-margin goods. In terms of capacity, dip coaters can work on various components in one tool.

b. Work Flexibility

Dip coater machines have a lot of flexibility in adding new items to the production line or replacing them to improve efficiency. Speed is important in system performance. Of course, laboratory testing is needed before mass production.

c. Film Layer Thickness

To maintain quality, coating produces consistent and uniform wall thickness. When wall thickness increases, batch dipping is utilized for components with a thickness of more than 15 mm. This applies to products from baby pacifiers to gloves for PLN officers.

d. Polymer Type

Modern dip coaters use many polymer ranges. This is due to allergies related to latex causing the development and integration of alternative materials in the manufacture of medical products. Medical products such as catheters and medical balloons are made of silicone.

e. Water-based or Synthetic Solvent

Installing coatings based on synthetic solvents is much more expensive than water-based ones. There will be additional costs from the use of explosion-proof motors and strong ventilation to protect the internal components.