Fluoripolymeereillä on useiden vuosien ajan ollut merkittävä rooli kemianteollisuudessa ja vastaavissa teollisuudessa kasvien ja laitteiden suojelemisessa useiden aggressiivisten väliaineiden kemiallisilta hyökkäyksiltä.Tämä johtuu siitä, että ne tarjoavat huomattavasti paremman kemiallisen kestävyyden ja lämmönkestävyyden kuin muut muovit tai elastomeeriset materiaalit. Fluoripolymeereillä on useiden vuosien ajan ollut merkittävä rooli kemianteollisuudessa ja vastaavilla aloilla kasvien ja laitteiden suojelemisessa useiden aggressiivisten aineiden kemiallisilta hyökkäyksiltä. media.Tämä johtuu siitä, että ne tarjoavat huomattavasti paremman kemiallisen kestävyyden ja lämmönkestävyyden kuin muut muovit tai elastomeerimateriaalit.
PTFE:n kehityksen jälkeen sulaprosessoitavan fluoratun eteeni-propeenin (FEP) käyttöönotto vuonna 1960 avasi täysin uusia sovellusalueita.PFA, perfluorialkoksipolymeeri, jota on käytetty menestyksekkäästi 20 vuotta vuorausmateriaalina, on nyt termoplastinen PTFE:n seuraaja, jolla on vastaava lämpö- ja kemiallinen kestävyys ja erinomaiset ominaisuudet prosessoitavuuden, läpikuultavuuden, läpäisevyyden ja mekaanisen lujuuden suhteen. .
Kemianteollisuudessa molempia fluoripolymeerejä – PTFE:tä ja PFA:ta – käytetään pääasiassa vuorausten muodossa.Yksinkertaisille muodoille, kuten putkille, mutkille, T-kappaleille tai supistusliitoksille, käytetään yleensä PTFE:tä;se levitetään tahnapursottamalla, mäntäpursottamalla tai nauhakelauksella.Näissä prosesseissa esimuoto valmistetaan PTFE:stä;tämä sitten sintrataan ja työnnetään metalliseen työkappaleeseen.PTFE:n käyttö monimutkaisten metalliosien, kuten venttiilien ja pumppujen, vuoraukseen on vaikeampaa.Isostaattinen muovaus on tällöin edullinen menetelmä.Tässä PTFE-jauhetta täytetään metallisen työkappaleen ja kumipussin väliin muodostuvaan tilaan, joka on erityisesti valmistettu sopimaan vuorattavan alueen muotoon.Jauhe esipuristetaan, sitten kylmäpuristetaan haluttuun muotoon.Lopuksi kumipussi poistetaan ja vuorattu osa sintrataan uunissa yli 360°C:ssa (680°F).
PFA, termoplastinen materiaali, jolla on hyvin määritelty sulamispiste, voidaan käsitellä siirtomuovauksella tai ruiskuvalulla.Granulaatti sulatetaan sulateastiassa tai ekstruuderissa ja pakotetaan sitten kuumaan työkaluun hydraulipuristimella.
Tällä menetelmällä voidaan saavuttaa erittäin tarkkoja seinämänpaksuuksia toleransseilla ?0,5 mm, myös ahtaissa säteissä ja altavissa leikkauksissa.Käytännössä mekaanista viimeistelyä ei tarvita, paitsi kanavan poistaminen ja laippojen liitospintojen tasoitus.
Isostaattista muovausta käytettäessä tarvitaan kuitenkin huomattava määrä mekaanista viimeistelyä – riippuen täytettävän muodon monimutkaisuudesta – haluttujen mittojen saavuttamiseksi tarkasti.
Seinämän paksuuden tasaisuus voi vaihdella enemmän, erityisesti monimutkaisemmissa muodoissa, kuten venttiilikoteloissa.
Imeytyminen ja läpäisy
Toisin kuin metallit, muovit ja elastomeerit imevät vaihtelevia määriä väliainetta, jonka kanssa ne joutuvat kosketuksiin.Näin on usein orgaanisten yhdisteiden kohdalla.Imeytymistä voi seurata tunkeutuminen seinän vuorauksen läpi.Vaikka tätä havaitaan harvoin fluoripolymeereilla, sitä voidaan torjua seinämän paksuuden lisäämisellä tai asentamalla laitteita fluoripolymeerivuorauksen ja metalliseinän välisen tilan tyhjentämiseksi.On selvästi osoitettu, että permeaation ja absorption suhteen sulakäsitellyillä fluoripolymeereillä, kuten PFA:lla, on parempia sulkuominaisuuksia kuin PTFE:llä.
Tyhjiön vastustuskyky
Tyhjiönkestävyyttä tarvitaan, koska kemiallisessa käsittelyssä laajalti käytetyissä suljetuissa järjestelmissä lämpötilan lasku luo tyhjiön järjestelmään, ellei se jo toimi ilmakehän paineen alapuolella.PFA:ta käytettäessä on suhteellisen yksinkertaista saavuttaa vuorauksen riittävä tyhjiönkestävyys.Yleensä vuori on ?ankkuroitu?metalliseinään ?kyyhkynen hännän?uria tai kanavia
jälkimmäinen.
Kylmämuovatulla PTFE-granulaatilla on vaikeampaa saavuttaa vuorauksen terve ankkurointi metalliseinään, koska tarvittaisiin suhteellisen suuria kanavia, jotta PTFE-jauhe pääsee virtaamaan uriin.Tästä syystä tyypillisemmin käytetään sideaineita PTFE-vuorauksen ja metallikotelon välillä.Kuitenkin johtuen fluoripolymeerien tarttumattomista ominaisuuksista ja sideaineiden rajallisesta lämmönkestävyydestä, PTFE:llä on vain rajoitettu tyhjiönkestävyys.
Laadunvalvonta estää halkeamia ja aukkoja
PTFE- ja PFA-vuorauksilla dielektrinen lujuus mitataan vikojen tunnistamiseksi.Tämä menetelmä paikantaa luotettavasti halkeamia ja onteloita, jotka kulkevat koko materiaalin läpi, mutta fluoripolymeerien tunnetun korkean ominaisvastuksen vuoksi se ei osoita vikoja, jotka alkavat 1,5 mm tai enemmän pinnan alta (kuva 5). .
Tästä syystä voidaan soveltaa myös lisätutkimuksia ultraäänimenetelmillä.Tämä testi mittaa etäisyyden vuorauksen pinnasta metallikoteloon.Se on kuitenkin epäluotettava, koska se ei tarjoa todellista vuorauksen paksuutta, kun on olemassa ontelo tai huokoisuus.Lisäksi tätä menetelmää ei ole käytännöllinen käyttää pienissä osissa tai pienissä monimutkaisissa muodoissa, joissa on alaleikkaukset ja tiukat säteet.
Toinen tapa tarkistaa pintavikoja, kuten halkeamia ja aukkoja, on niin kutsuttu ?Met-L-Check?tunkeutuva väriainemenetelmä.Mutta tämä menetelmä rajoittuu vain pintavirheiden havaitsemiseen.
Kemiallinen rakenne
PFA, joka on läpikuultava, voidaan tarkastaa luotettavasti optisesti.Pinnan alla olevat halkeamat ja aukot saadaan näkyviin sopivilla valonlähteillä.Vuorauksen vaikeapääsyiset kohdat voidaan tutkia kylmävalolampuilla ja taipuisilla kuituvaloohjaimilla.
Vuoreiden kustannusvertailu
Raaka-ainehinnoilla mitattuna PFA maksaa noin kolme kertaa niin paljon kuin PTFE.
Tätä haittaa voidaan kuitenkin kompensoida tai vähentää suuresti sellaisten tekijöiden, kuten vuorattavan muodon, sen koon, vuorattavien työkappaleiden lukumäärän ja käytetyn työstömenetelmän, funktiona.Tämä on mahdollista, koska PFA ei vaadi manuaalista prosessin valmistelua eikä viimeistelytyöstöä vastaavilla materiaalihäviöillä.
PFA:n käyttöä erittäin suurten osien vuoraukseen ei suositella, koska korkea materiaalikustannus tekisi osan liian kalliiksi.Toinen huomioitava seikka on työkalujen kustannukset, joita ei poisteta
kun vain pieni määrä osia on vuorattava.Lisäksi ruiskutetun materiaalin painolla on käytännön rajoituksia, joita muovauskoneet pystyvät käsittelemään.
Johtopäätökset
Yli 20 vuoden kokemus eri osien, esim. venttiili- ja pumppupesien, vuorauksista on osoittanut, että PFA:lla on lukuisia etuja, kun korkea lämmön- ja kemiallinen kestävyys ovat tärkeimmät vaatimukset.
Tarkka ja tasainen seinämänpaksuus, joka voidaan saavuttaa PFA:lla, on suuri etu, erityisesti käytettäessä materiaalia, jolla on voimakas taipumus hajaantua.
Käytännön kokemus on myös osoittanut, että PFA antaa paremmat sulkuominaisuudet kuin PTFE.
Bromin valmistajat raportoivat esimerkiksi, että bromin tunkeutumissyvyys PFA:ssa on noin kolmanneksen pienempi kuin PTFE:ssä, kun käyttöolosuhteet, kuten aika, lämpötila ja paine, ovat samat.
PTFE:tä sitä vastoin käytetään edelleen laajalti kemiallisten venttiilien komponenteissa ja muissa kemiallisten käsittelylaitteiden komponenteissa, joissa vaaditaan joustoväsymiskestävyyttä.
Tyypillisiä esimerkkejä tällaisista sovelluksista ovat palkeet sekä venttiilien ja pumppujen kalvot.
Istuinrenkaille, tulpille, tiivisteille ja vastaaville osille PTFE on sopiva ja taloudellinen materiaali.
Tällaisten osien viimeaikainen trendi on käyttää modifioitua PTFE:tä, koska sen mittastabiilius ja kovuus ovat parempia kuin tavallisen PTFE:n.
Tunnisteet: PTFE, PFA, PTFE vs PFA
Postitusaika: 01.04.2017