Fluoropolümeerid on keemiatööstuses ja sarnastes tööstusharudes mänginud olulist rolli taimede ja seadmete kaitsmisel paljude agressiivsete ainete keemilise rünnaku eest.Selle põhjuseks on asjaolu, et need pakuvad oluliselt paremat keemilist vastupidavust ja termilist stabiilsust kui teised plastid või elastomeersed materjalid. Fluoropolümeerid on keemiatööstuses ja sarnastes tööstusharudes mänginud olulist rolli taimede ja seadmete kaitsmisel paljude agressiivsete ainete keemilise rünnaku eest. meedia.Seda seetõttu, et need pakuvad oluliselt paremat keemilist vastupidavust ja termilist stabiilsust kui muud plastid või elastomeersed materjalid.
Pärast PTFE väljatöötamist avas sulamistöödeldava fluoritud etüleenpropüleeni (FEP) kasutuselevõtt 1960. aastal täiesti uued kasutusvaldkonnad.PFA, perfluoro-alkoksüpolümeer, mida on voodrimaterjalina edukalt kasutatud 20 aastat, on nüüd PTFE termoplastne järglane, millel on samaväärne termiline ja keemiline vastupidavus ning suurepärased omadused töödeldavuse, läbipaistvuse, läbilaskvuse ja mehaanilise tugevuse osas. .
Keemiatööstuses kasutatakse mõlemat fluoropolümeeri – PTFE ja PFA – peamiselt vooderdiste kujul.Lihtsate kujundite, näiteks torude, painde, T-kujuliste detailide või redutseerimisliidete puhul kasutatakse tavaliselt PTFE-d;see kantakse peale pasta ekstrusiooni, ramekstrusiooni või lindi kerimise teel.Nendes protsessides valmistatakse eelvorm PTFE-st;see paagutatakse ja sisestatakse metallist toorikusse.PTFE kasutamine keerulise kujuga metallosade, näiteks ventiilide ja pumpade vooderdamiseks on keerulisem.Isostaatiline vormimine on siis eelistatud meetod.Sellega täidetakse PTFE pulber metallist tooriku ja kummikoti vahele tekkinud ruumi, mis on spetsiaalselt valmistatud nii, et see sobiks vooderdatava ala kujuga.Pulber pressitakse eelnevalt kokku, seejärel külmpressitakse soovitud kuju.Lõpuks eemaldatakse kummikott ja vooderdatud osa paagutatakse ahjus temperatuuril üle 360 °C (680 °F).
PFA-d, täpselt määratletud sulamistemperatuuriga termoplastset materjali, saab töödelda ülekande- või survevalu abil.Granulaat sulatatakse sulatuspotis või ekstruuderis ja surutakse seejärel hüdraulilise pressi abil kuuma tööriista.
See meetod võimaldab saavutada väga täpseid seinapaksusi, mille tolerants on ?0,5 mm, isegi kitsa raadiuse ja sisselõigete korral.Praktiliselt pole vaja mehaanilist viimistlust, välja arvatud toru eemaldamine ja äärikute ühenduspindade silumine.
Isostaatilise vormimise kasutamisel on soovitud mõõtmete täpsuse saavutamiseks vaja aga märkimisväärset mehaanilist viimistlust – olenevalt täidetava kuju keerukusastmest.
Seina paksuse ühtlus võib varieeruda rohkem, eriti keerulisemate kujundite, näiteks klapikorpuste puhul.
Imendumine ja läbitungimine
Erinevalt metallidest neelavad plastid ja elastomeerid erinevas koguses keskkonda, millega nad kokku puutuvad.See on sageli nii orgaaniliste ühendite puhul.Imendumisele võib järgneda läbitungimine läbi seinavoodri.Kuigi seda täheldatakse fluoropolümeeride puhul harva, saab seda vältida seina paksuse suurendamisega või seadmete paigaldamisega, mis tühjendavad fluoropolümeerist voodri ja metallseina vahelist ruumi.On selgelt näidatud, et läbilaskvuse ja absorptsiooni osas on sulatatud fluoropolümeeridel, nagu PFA, paremad tõkkeomadused kui PTFE-l.
Vaakumi vastupidavus
Vaakumikindlus on vajalik, sest suletud süsteemides, mida kasutatakse keemilises töötlemises laialdaselt, tekitab temperatuuri langus süsteemis vaakumi, välja arvatud juhul, kui see töötab juba alla atmosfäärirõhu.PFA kasutamisel on voodri piisava vaakumikindluse saavutamine suhteliselt lihtne.Tavaliselt on vooder ?ankurdatud?metallseina külge ?tuvisaba?sooned või kanalid
viimane.
Külmvormitud PTFE-granulaadiga on raskem saavutada voodri tugevat ankurdamist metallseina, kuna vaja on suhteliselt suuri kanaleid, mis võimaldaksid PTFE-pulbril soontesse voolata.Seetõttu kasutatakse tavaliselt PTFE-voodri ja metallkorpuse vahel sideaineid.Fluoropolümeeride kleepumisvastaste omaduste ja sideainete piiratud termilise takistuse tõttu on PTFE-l aga vaid piiratud vaakumkindlus.
Kvaliteedikontroll hoiab ära pragude ja tühimike
PTFE ja PFA vooderdistega mõõdetakse rikete tuvastamiseks dielektrilist tugevust.See meetod tuvastab usaldusväärselt praod ja tühimikud, mis läbivad kogu materjali, kuid fluoropolümeeride tuntud suure takistuse tõttu ei näita see mingeid defekte, mis algavad 1,5 mm või rohkem pinna all (joonis 5). .
Sel põhjusel saab rakendada ka täiendavaid ultrahelimeetodeid kasutades.See test mõõdab kaugust voodri pinnast metallkorpuseni.Kuid see on ebausaldusväärne, kuna see ei taga voodri tegelikku paksust tühimiku või poorsuse korral.Lisaks on seda meetodit ebapraktiline kasutada väikeste osade või väikeste keeruliste sisselõigete ja kitsa raadiusega kujundite puhul.
Teine meetod pinnadefektide (nt praod ja tühimikud) kontrollimiseks on nn ?Met-L-Check?värvi läbitungimise meetod.Kuid see meetod piirdub ainult pinnadefektide tuvastamisega.
Keemiline struktuur
PFA-d, mis on poolläbipaistvad, saab optiliselt usaldusväärselt kontrollida.Pinnaalused praod ja tühimikud saab nähtavaks teha sobivate valgusallikatega.Voodri raskesti ligipääsetavaid kohti saab uurida külma valgusega lampide ja painduvate fiibervalgustite abil.
Vooderdiste kulude võrdlus
Toorainehindades maksab PFA ligikaudu kolm korda rohkem kui PTFE.
Seda puudust saab aga kompenseerida või oluliselt vähendada sõltuvalt sellistest teguritest nagu vooderdatav kuju, selle suurus, vooderdatavate detailide arv ja kasutatud töötlemismeetod.See on võimalik, kuna PFA ei vaja protsessi käsitsi ettevalmistamist ega töötlemist vastavate materjalikadudega.
PFA kasutamine väga suurte detailide vooderdamiseks ei ole soovitatav, sest kõrge materjalikulu muudaks detaili liiga kalliks.Veel üks punkt, mida tuleb meeles pidada, on tööriistade maksumus, mida ei amortiseerita
kui vooderdada tuleb vaid väike arv osi.Lisaks on sissepritsetava materjali kaalul, mida vormimismasinad taluvad, praktilised piirangud.
Järeldused
Rohkem kui 20-aastane kogemus erinevate osade, nt klapi- ja pumbakorpuste vooderdistega, on näidanud, et PFA-l on palju eeliseid, kui põhinõudeks on kõrge termiline ja keemiline vastupidavus.
PFA-ga saavutatav täpne ja ühtlane seinapaksus on suur eelis, eriti kui töötate kandjatega, millel on tugev kalduvus hajuda.
Praktiline kogemus on samuti näidanud, et PFA annab paremad tõkkeomadused kui PTFE.
Broomitootjad teatavad näiteks, et kui töötingimused, nagu aeg, temperatuur ja rõhk, on samad, on broomi läbitungimissügavus PFA-s umbes kolmandiku võrra väiksem kui PTFE-s.
Teisest küljest kasutatakse PTFE-d endiselt laialdaselt keemiliste ventiilide ja muude keemilise töötlemise seadmete komponentides, kus on nõutav paindeväsimuskindlus.
Selliste rakenduste tüüpilised näited on lõõtsad, samuti ventiilide ja pumpade membraanid.
Istmerõngaste, pistikute, tihendite ja sarnaste osade jaoks on PTFE sobiv ja ökonoomne materjal.
Hiljutine suundumus selliste osade puhul on modifitseeritud PTFE kasutamine, kuna selle mõõtmete stabiilsus ja kõvadus on tavalisest PTFE-st paremad.
Sildid: PTFE, PFA, PTFE vs PFA
Postitusaeg: aprill-01-2017