RECYCLE (SAV REGENERÁLÁS)
Napjainkban egyre jobban előtérbe kerülnek a környezetbarát hulladékkezelési módszerek és eljárások. Ez megállapítható a nyomtatott áramkörök előállítása során is, mivel a műveleti lépések során jelentős mennyiségű, a keletkezés helyszínén regenerálandó hulladék keletkezik. A pályázó 2022 márciusa óta megfigyelte, hogy az iskolai tanműhelyben alacsony hatékonyságú a nyáklapok gyártásakor alkalmazott maratási eljárás, mivel a folyamat időigényes és a
műveleteket a diákoknak teljesen manuálisan kell elvégezniük. A maratási eljárás során keletkező elhasznált sav környezetbarát kezelése (regenerálása) sem megoldott. Ezért célkitűzése lett ezen állapotok megváltoztatása és regenerálásra alkalmas munkaállomás kiépítése.
Gábor kutatása során megállapította, hogy az iskola számára a legkedvezőbb regenerálási eljárás
az elektrolízis, hiszen ehhez csak az elhasznált maratósav-oldatra, elektromos áramra és 5%-os
sósav-oldatra van szükség. Kiemelten fontosnak tartotta a regenerálógép konstrukciójánál, hogy
a felhasznált anyagok mindegyike egyszerűen beszerezhető, illetve kész műszaki leírás alapján a
regenerálócella egyszerűen reprodukálható legyen más iskolák vagy erre vállalkozó
szelleműeknek egyaránt. Ezzel szeretné szélesebb körben is elterjeszteni a maratósav helyszíni
regenerálásának lehetőségét és a hozzá tartozó tudáshátteret.
A savállóság és reprodukálhatóság miatt fő konstrukciós anyagnak PVC-t és szilikont
alkalmazott. A folyadékok szállítására a maratócellán belül üvegcsöveket, azon kívül pedig
flexibilis szilikoncsöveket használt. A folyadékmozgatásra perisztatikus szivattyút működtetett.
A szivattyú házát 3D nyomtatóval gyártotta le. Azért ezt a módszert használta, mert a szivattyú
kialakítása lehetővé teszi a (szilikon)cső megbontása nélkül az erősen savas elhasznált
folyadéknak a regenerálócella és a maratógép közötti szállítását. A szükséges elektródákat
grafitból készítette, végüket elektrokémiai eljárással vékony rézréteggel vonta be, majd erre
forrasztotta rá az elektromos csatlakozást biztosító kábeleket. A regenerálás során a használt
savból kipárolgó sósavgőzök korrozív hatását elkerülendő az elektródoknak a fém bevonatos,
valamint a forrasztott részeit egyaránt szilikonragasztó segítségével rögzítette az azokat
bevezető PVC csövekbe.
A regenerálógép és a maratókád vezérléséért egy Arduino Nano típusú mikrovezérlő felel, a
megfelelő kiegészítő áramkörökkel együtt. Jelenleg három különböző hőmérsékletadat
befolyásolja a rendszer vezérlését, ezért az ezekhez szükséges méréseket az anód- és a
katódtérben, illetve a maratókádban elhelyezett – a savállóság érdekében üvegtokban levő –, Ktípusú
hőmérők mérik. Ezen változó adatok alapján történik az oldatcsere a maratógépből a
regeneráló berendezés katódterébe, onnan az anódterébe, végül innen jut vissza a maratógépbe,
bezárva a recirkulációs körforgást. A munkabiztonságot fokozza, hogy a mikrovezérlő
automatikusan kapcsolja az elszívórendszert és a maratósav kellő aktivitásához szükséges 50°Cra
történő felfűtését, kizárva az emberi hiba lehetőségét. A gép képes adatgyűjtésre is, ez
különösen jól alkalmazható a regenerálási folyamatok optimalizálásánál vagy akár tanórai
keretek között bemutatóként.
Eredményei megmutatták, hogy regenerálási folyamat segítségével újra működőképesé tehető az elhasznált maratósav, egyúttal a maratási idő is jól szabályozható légbefúvással és
hőmérsékletszabályozással.
