במשך מספר שנים שיחקו פלואורפולימרים תפקיד משמעותי בתעשיות הכימיות ודומות להן כדי להגן על מפעלים וציוד מפני התקפה כימית על ידי מגוון רחב של מדיה אגרסיבית.הסיבה לכך היא שהם מציעים עמידות כימית ויציבות תרמית טובים יותר באופן משמעותי מאשר פלסטיק או חומרים אלסטומריים אחרים. במשך מספר שנים שיחקו פלואורפולימרים תפקיד משמעותי בתעשיות הכימיות ודומות להגנה על מפעלים וציוד מפני התקפה כימית על ידי מגוון רחב של אגרסיביות כְּלֵי תִקְשׁוֹרֶת.הסיבה לכך היא שהם מציעים עמידות כימית ויציבות תרמית טובים יותר באופן משמעותי מאשר פלסטיק או חומרים אלסטומריים אחרים.
בעקבות הפיתוח של PTFE, כניסתו של אתילן-פרופילן מופלר הניתן לעיבוד נמס (FEP) בשנת 1960 פתחה אזורי יישום חדשים לחלוטין.PFA, פולימר פרפלואורו-אלקוקסי שנמצא בשימוש מוצלח כבר 20 שנה כחומר בטנה, הוא כעת יורש תרמופלסטי של PTFE, בעל עמידות תרמית וכימית שוות ערך ותכונות מעולות ביחס ליכולת עיבוד, שקיפות, עמידות בחדירה וחוזק מכני. .
בתעשייה הכימית, שני הפלואורופולימרים - PTFE ו-PFA - משמשים בעיקר בצורה של בטנות.עבור צורות פשוטות, כגון צינורות, עיקולים, חתיכות T או חיבורי הפחתה, PTFE משמש בדרך כלל;הוא מיושם באמצעות שחול הדבק, שחול כבש או סלילה של קלטת.בתהליכים אלו נוצרת צורה מראש מה-PTFE;לאחר מכן זה מוחדר ומוכנס לחומר העבודה המתכתי.השימוש ב-PTFE לציפוי חלקי מתכת בעלי צורה מסובכת, כגון שסתומים ומשאבות, קשה יותר.יציקה איזוסטטית היא אם כן השיטה המועדפת.באבקת PTFE זו ממלאים את החלל שנוצר בין חומר העבודה המתכתי לשקית גומי אשר עשויה במיוחד כדי להתאים לצורת האזור המיועד לריפוי.האבקה נדחסת מראש, ולאחר מכן כבישה קרה לצורה הרצויה.לבסוף, שקית הגומי מוסרת והחלק המרופד מסודר בתנור בטמפרטורה של מעל 360?C (680?F).
PFA, חומר תרמופלסטי עם נקודת התכה מוגדרת היטב, ניתן לעיבוד באמצעות דפוס העברה או הזרקה.את הגרגיר ממיסים בסיר היתוך או באקסטרודר ואז מכניסים אותו לתוך הכלי החם על ידי מכבש הידראולי.
שיטה זו מאפשרת השגת עובי דופן מדויקים מאוד, עם סובלנות של ?0.5 מ"מ, אפילו ברדיוסים הדוקים ובחתכים תחתונים.למעשה אין צורך בגימור מכני, פרט להסרת השריר ולהחליק את פני האוגנים המתואמים.
עם זאת, בעת שימוש ביציקה איזוסטטית, יש צורך בכמות ניכרת של גימור מכני – בהתאם למידת הסיבוך של הצורה המילוי – כדי להגיע למידות הרצויות בדיוק.
אחידות עובי הדופן עשויה להשתנות יותר, במיוחד במקרה של צורות מסובכות יותר כמו בתי שסתומים.
ספיגה וחלחול
בניגוד למתכות, פלסטיק ואלסטומרים סופגים כמויות שונות של החומרים איתם הם באים במגע.זה קורה לעתים קרובות עם תרכובות אורגניות.לאחר ספיגה עשויה חלחול דרך ריפוד הקיר.למרות שזה נצפה לעתים רחוקות עם פלואורפולימרים, ניתן לנטרל את זה על ידי הגדלת עובי הדופן או על ידי התקנת התקנים כדי למצות את החלל בין רירית הפלואורופולימר לדופן המתכת.הוכח בבירור כי לגבי חדירה וספיגה, פלואורפולימרים מעובדים בהמסה כגון PFA מציגים תכונות מחסום טובות יותר מ-PTFE.
התנגדות ואקום
נחוצה עמידות בוואקום מכיוון שבמערכות סגורות מהסוג הנפוצות בעיבוד כימי, ירידה בטמפרטורה יוצרת ואקום במערכת, אלא אם היא כבר פועלת מתחת ללחץ אטמוספרי.בעת שימוש ב-PFA זה פשוט יחסית להשיג התנגדות ואקום נאותה לבטנה.בדרך כלל הבטנה ?מעוגנת?לקיר המתכת באמצעות זנב יונים?חריצים או ערוצים ב
אַחֲרוֹן.
עם גרגיר PTFE שנוצר קר, קשה יותר להשיג עיגון קולי של הציפוי בדופן המתכת, מכיוון שיהיה צורך בתעלות גדולות יחסית על מנת לאפשר לאבקת PTFE לזרום לתוך החריצים.בדרך כלל יותר, לפיכך, נעשה שימוש בחומרי מליטה בין רירית ה-PTFE לבין בית המתכת.עם זאת, בשל המאפיינים האנטי-הדבקים של פלואורפולימרים וההתנגדות התרמית המוגבלת של חומרי ההדבקה, PTFE מציג עמידות מוגבלת בוואקום בלבד.
בקרת איכות מונעת סדקים וחללים
עם בטנות PTFE ו-PFA, החוזק הדיאלקטרי נמדד על מנת לזהות תקלות.שיטה זו מציינת באופן מהימן סדקים וחללים העוברים לאורך כל הדרך בחומר, אך בשל ההתנגדות הגבוהה הידועה של פלואורפולימרים, היא אינה מעידה על תקלות שמתחילות 1.5 מ"מ או יותר מתחת לפני השטח (איור 5). .
מסיבה זו ניתן ליישם גם בדיקות נוספות בשיטות אולטרסאונד.בדיקה זו מודדת את המרחק ממשטח הבטנה לבית המתכת.עם זאת, הוא לא אמין מכיוון שהוא אינו מספק את עובי הבטנה האמיתי כאשר קיים חלל או נקבוביות.בנוסף, שיטה זו אינה מעשית לשימוש על חלקים קטנים או צורות קטנות ומסובכות עם חתכים תחתונים ורדיוסים הדוקים.
שיטה נוספת לבדוק פגמים פני השטח כגון סדקים וחללים היא עם מה שנקרא ?Met-L-Check?שיטת חודר צבע.אבל שיטה זו מוגבלת לאיתור פגמים משטחים בלבד.
מבנה כימי
PFA, שהוא שקוף, יכול להיבדק בצורה אופטית.סדקים וחללים מתחת לפני השטח יכולים להיות גלויים עם מקורות אור מתאימים.ניתן לבחון מקומות בקושי נגישים בבטנה באמצעות מנורות אור קר ומנחי אור סיבים גמישים.
השוואות עלויות עבור בטנות
במונחים של מחירי חומרי גלם, PFA עולה בערך פי שלושה מ-PTFE.
עם זאת, ניתן לפצות על חסרון זה או להפחית במידה רבה, כפונקציה של גורמים כמו הצורה שיש לרפד, גודלה, מספר חלקי העבודה שיש לרפד ושיטת העיבוד שננקטה.זה אפשרי מכיוון ש-PFA אינו דורש הכנת תהליכים ידנית או גימור עיבוד עם אובדן חומר תואם.
השימוש ב-PFA עבור ריפוד חלקים גדולים מאוד אינו מומלץ, מכיוון שעלות החומר הגבוהה תגרום לחלק להיות יקר מדי.נקודה נוספת שיש לזכור היא עלות הכלים, שאינם מופחתים
כאשר יש לרפד רק מספר קטן של חלקים.יתר על כן, ישנן מגבלות מעשיות למשקל החומר המוזרק שמכונות הדפוס מסוגלות לטפל בו.
מסקנות
יותר מ-20 שנות ניסיון עם בטנות לחלקים שונים, למשל בתי שסתומים ומשאבות, הראו של-PFA יש יתרונות רבים כאשר עמידות תרמית וכימית גבוהה הן הדרישות העיקריות.
עובי הדופן המדויק והאחיד שניתן להשיג עם PFA הוא יתרון מרכזי, במיוחד כאשר עובדים עם מדיה שיש לה נטייה חזקה להתפזר.
ניסיון מעשי הראה גם ש-PFA נותן תכונות מחסום טובות יותר מ-PTFE.
יצרני ברום מדווחים, למשל, שעומק החדירה של ברום ב-PFA קטן כשליש מאשר ב-PTFE, כאשר תנאי ההפעלה כמו זמן, טמפרטורה ולחץ זהים.
PTFE, לעומת זאת, עדיין נמצא בשימוש נרחב עבור רכיבים של שסתומים כימיים וציוד עיבוד כימי אחר שבהם נדרשת עמידות בפני עייפות גמישה.
דוגמאות אופייניות ליישומים כאלה הם מפוח, כמו גם דיאפרגמות בשסתומים ובמשאבות.
עבור טבעות מושב, פלאגים, אטמים וחלקים דומים, PTFE הוא חומר מתאים וחסכוני.
מגמה עדכנית עבור חלקים כגון אלה היא להשתמש ב-PTFE שונה, מכיוון שהיציבות והקשיחות הממדית שלו עדיפים על אלו של PTFE סטנדרטי.
תגיות:PTFE,PFA,PTFE לעומת PFA
זמן פרסום: 01-01-2017