Если вы закупаете компоненты, требующие исключительно антипригарных свойств, химической инертности или коэффициента трения, близкого к нулю, то в вашем перечне материалов неизбежно появится политетрафторэтилен (ПТФЭ).
Однако указание «покрытия из ПТФЭ» в заказе на закупку без понимания способа его нанесения — или его критических термических и химических ограничений — представляет собой огромный риск при закупках. Многие менеджеры по закупкам и младшие инженеры в корне неправильно понимают, как этот фторполимер взаимодействует с металлическими подложками. Мы постоянно видим, как покупатели задают вопросы о механических этапах нанесения, ставят под сомнение адгезионные свойства и поднимают обоснованные вопросы, касающиеся соблюдения норм охраны окружающей среды, безопасности и здоровья.
В этом всестороннем разборе материалов мы подробно рассмотрим внутреннюю структуру промышленной покрасочной камеры и высокотемпературных печей для спекания. Мы подробно разберем механические, химические и термодинамические этапы, необходимые для получения максимально гладкого соединения. полимер На земле — на жесткой металлической подложке. Мы не будем просто скользить по поверхности; мы рассмотрим точные параметры шероховатости поверхности (значения Ra), химический состав связующих веществ грунтовки и профили термического нагрева, необходимые для успешного отверждения.
Давайте приступим к работе и рассмотрим производственные аспекты применения ПТФЭ.
Почему нанесение покрытия на ПТФЭ — сложная задача?
Прежде чем мы рассмотрим пошаговую инструкцию, давайте перейдем к подробному описанию. производственный процессВы должны понимать фундаментальный физический парадокс ПТФЭ.
Согласно стандартизированным базам данных свойств материалов, чистый ПТФЭ имеет один из самых низких коэффициентов трения среди всех известных человеку твердых тел. При скольжении по полированной стали его динамический коэффициент трения обычно находится в диапазоне от 0.04 до 0.10. Для сравнения, это примерно эквивалентно скольжению мокрого льда по мокрому льду.
Помимо низкого коэффициента трения, ПТФЭ обладает высокой олеофобностью (активно отталкивает масло и жир), гидрофобностью (активно отталкивает воду) и невероятной химической инертностью. Он не вступает в реакцию с агрессивными кислотами, сильными щелочами или агрессивными промышленными растворителями.
Это представляет собой масштабный инженерный парадокс: Если к ПТФЭ абсолютно ничего не прилипает, и ПТФЭ практически ни с чем не вступает в химическую реакцию, как же тогда слой ПТФЭ может прочно прилипнуть к металлической детали?
Просто расплавить сырой ПТФЭ невозможно. пластик Поместите деталь в ванну и опустите в нее металлический элемент. Если вы попытаетесь это сделать, то после охлаждения детали ПТФЭ просто соскользнет с металла, как свободный носок. ПТФЭ практически не обладает поверхностной энергией, а это значит, что он не может самостоятельно образовать химическую связь с гладкой металлической поверхностью.
Для успешного нанесения покрытия на подложку — будь то промышленная смесительная ванна из углеродистой стали, шаровой клапан из нержавеющей стали 316 или алюминиевый аэрокосмический привод — предприятиям, занимающимся промышленным нанесением покрытий, необходимо использовать высокоточный многоступенчатый процесс механического и химического связывания. Это требует агрессивной модификации поверхности, специализированных переходных слоев и экстремальных термодинамических условий.
Шаг 1: Подготовка поверхности и создание механического зуба
Поскольку мы установили, что ПТФЭ не образует химической связи с гладким металлом, металл необходимо подвергнуть агрессивной обработке для создания физического механизма фиксации. В лакокрасочной промышленности это называется созданием «механического зубца» или «профиля поверхности».
Термическая обезжиривание
Перед началом абразивной обработки необходимо полностью очистить поверхность от всех загрязнений. Если металлическая деталь отходит напрямую от... ЧПУ На токарном станке покрытие покрыто смазочно-охлаждающими жидкостями, штамповочными маслами и общей влагой цеха. Если на металле останется даже микроскопический слой масла, покрытие подвергнется катастрофическому расслоению (отслаиванию).
Детали загружаются в промышленную печь для обжига и подвергаются воздействию температур, обычно превышающих 400°C (750°F). Эта высокотемпературная обработка буквально сжигает любые органические соединения, масла или смазки, оставляя только чистый, сухой металл.
Пескоструйная обработка абразивным материалом (метод «якорь»)
После обезжиривания деталь перемещают в закрытую пескоструйную камеру. Операторы используют сжатый воздух высокого давления (обычно от 80 до 100 PSI) для подачи абразивного материала непосредственно на металлическую поверхность.
Выбор материала имеет решающее значение. Как правило, для нанесения покрытий используют... Оксид алюминия (Al2O3) Потому что он обладает сильно угловатой, острой кристаллической структурой. В отличие от стеклянных бусин (которые просто взбивают или делают вмятины на поверхности), оксид алюминия с силой разрезает и разрывает металл.
В результате образуется микроскопическая, неровная поверхность, состоящая из глубоких впадин и острых вершин. Инженеры измеряют шероховатость поверхности с помощью показателя «Ra» (средняя шероховатость), обычно измеряемого в микрометрах (мкм) или микродюймах (мкдюйм). Для успешного сцепления стандартного покрытия из ПТФЭ процесс пескоструйной обработки должен обеспечить определенный профиль Ra, обычно от 2.5 мкм до 3.5 мкм (от 100 до 140 мкдюйм), в зависимости от конкретной толщины наносимого покрытия.
Этот изрезанный ландшафт — механическая основа. Без него всё остальное потерпит крах.
Шаг 2: Нанесение грунтовки (химический мост)
После того как деталь получит необходимый абразивный профиль, ее необходимо немедленно покрыть. Свежеобработанная пескоструйным аппаратом сталь обладает высокой реакционной способностью и начнет ржаветь под воздействием влажности окружающей среды в течение нескольких часов.
Здесь мы решаем парадокс адгезии. Поскольку чистое покрытие из ПТФЭ не прилипает к металлу, мы наносим специальный грунтовочный слой. Грунтовка действует как химический и механический мостик между сталью и покрытием.
Химия праймера
Промышленные грунтовки на основе ПТФЭ представляют собой сложные жидкие составы. Как правило, они состоят из двух основных функциональных компонентов, суспендированных в растворителе или воде:
- Высокотемпературные связующие смолы: Наиболее часто используемая смола — это Полиамид-имид (PAI)PAI — это невероятно прочный, термостойкий термопластик.
- Фторполимерные добавки: В состав смолы добавляют небольшое количество ПТФЭ или ФЭП (фторированного этиленпропилена).
Механизмы применения
Жидкая грунтовка распыляется на шероховатый металл с помощью краскопультов HVLP (High Volume Low Pressure). Состав грунтовки разработан таким образом, чтобы иметь очень низкую вязкость, что позволяет ей глубоко проникать в микроскопические неровности, образовавшиеся в процессе пескоструйной обработки.
По мере высыхания грунтовки, полианилиновая смола физически скрепляется вокруг неровных пиков профиля оксида алюминия, образовавшегося в результате пескоструйной обработки. Она механически врезается в металл. В то же время внутри самого слоя грунтовки происходит важное химическое разделение:
- Густая полианилиновая смола оседает и сцепляется с металлом.
- Фторполимерные добавки (смесь ПТФЭ/ФЭП) естественным образом мигрируют к поверхности грунтовочного слоя.
Теперь у нас есть поверхность, покрытая фторполимерами, обращенными наружу, готовая к химическому взаимодействию с финишным верхним слоем. Затем деталь подвергается низкотемпературной «быстрой заморозке» (обычно около 100–150 °C) для удаления растворителей-носителей и стабилизации грунтовки.
Шаг 3: Нанесение финишного покрытия из ПТФЭ
После надлежащей предварительной обработки грунтовки наносится финишное покрытие из ПТФЭ.
В промышленных покрытиях ПТФЭ редко наносится в виде сухого порошка. Практически всегда его наносят в виде... жидкая дисперсияЭта дисперсия состоит из микроскопических, субмикронных частиц ПТФЭ, взвешенных в жидком носителе (воде или летучем органическом растворителе), а также специальных поверхностно-активных веществ, которые предотвращают слипание тяжелых частиц ПТФЭ и их оседание на дно емкости.
Динамика распыления и толщина пленки
Специалисты по нанесению покрытий наносят эту жидкую дисперсию на загрунтованную деталь. Достижение точной толщины влажной пленки — это высококвалифицированный процесс. Если покрытие нанесено слишком тонким слоем, оно не обеспечит необходимых антипригарных или барьерных свойств, и выступающие металлические элементы, образовавшиеся в результате пескоструйной обработки, могут проступить, создавая точки трения. Если же покрытие нанесено слишком толстым слоем, оно «растрескается» во время спекания, что приведет к катастрофическому разрушению.
Инженеры полагаются на строгие параметры для обеспечения конечной толщины сухой пленки (DFT), которая обычно составляет от... 15–25 микрометров (0.6–1.0 мил) Для стандартных антипригарных покрытий. Для обеспечения высокой химической стойкости (требующей нанесения нескольких слоев) толщину слоя можно увеличить до 100 микрометров (4.0 мил), но у ПТФЭ есть структурный предел — если слой слишком толстый, внутреннее напряжение приведет к его разрушению.
Шаг 4: Процесс спекания (экстремальная термодинамика)
Это заключительная, наиболее важная и наиболее термически сложная фаза процесса. До этого момента ПТФЭ представляет собой всего лишь слой микроскопических частиц пыли, расположенный поверх грунтовки. Он не обладает структурной целостностью. Его необходимо расплавить и сплавить в сплошной, непористый защитный слой. Это называется спекание.
Профиль температурного нарастания
Нельзя просто бросить деталь с покрытием в раскаленную печь. Термодинамические процессы должны тщательно контролироваться с помощью запрограммированного профиля повышения температуры.
- Фаза испарения растворителя: Температура в печи постепенно повышается до 200–260 °C. На этом этапе остаточная вода, несущие растворители и поверхностно-активные вещества из жидкой дисперсии безопасно испаряются и удаляются через вытяжную систему печи. Если печь нагревается слишком быстро, растворители начнут бурно кипеть, образуя микроскопические точечные отверстия и пузырьки в покрытии.
- Переход геля: При повышении температуры в печи выше 327°C (620°F) ПТФЭ достигает точки плавления. Он переходит из твердого порошка в высоковязкий гель.
- Пик спекания: Температура в печи продолжает повышаться, обычно достигая пика в промежутке между 400°C и 427°C (от 750°F до 800°F)Деталь выдерживается при этой экстремальной температуре в течение определенного времени (определяемого тепловой инерцией металлической подложки).
Матрица сшивания
При этой пиковой температуре спекания происходят масштабные химические и физические изменения. Отдельные микроскопические частицы ПТФЭ сливаются друг с другом, образуя сплошную, гладкую пленку.
Одновременно с этим, верхний слой из ПТФЭ физически и химически сшивается с фторполимерными добавками, оставшимися выступающими из грунтовочного слоя. Поскольку они принадлежат к одному и тому же молекулярному семейству, верхний слой и грунтовка сливаются в единую, когезивную матрицу.
Контролируемое охлаждение
После завершения процесса спекания деталь необходимо охлаждать с контролируемой скоростью. Если вынуть деталь, нагретую до 400 °C, из печи и обдуть её холодным воздухом из цеха, быстрое термическое сжатие металлической подложки вызовет сильное сдвиговое напряжение в покрытии, что приведет к его растрескиванию или расслоению. Обычно детали медленно охлаждают внутри печи или в специальной камере для охлаждения при комнатной температуре.
Когда металл наконец остывает, трансформация завершается. То, что когда-то было голым, подверженным сильному трению куском стали, теперь покрыто невероятно прочным, химически связанным слоем политетрафторэтилена. Механические зубья обработанной пескоструйным методом стали удерживают грунтовку, а грунтовка надежно закрепляет антипригарное верхнее покрытие.
В чём заключаются недостатки покрытия из ПТФЭ?
Своими невероятными свойствами ПТФЭ обязан связи углерод-фтор (CF). Согласно принципам органической химии, это одна из самых прочных одинарных связей в природе. Поскольку атомы фтора плотно окружают углеродный остов, молекула отказывается взаимодействовать с другими химическими веществами. Однако именно такая молекулярная структура создает серьезные макроскопические слабости.
1. Чрезвычайная уязвимость к абразивному износу.
Наиболее существенным недостатком покрытия из чистого ПТФЭ является его физическая мягкость. Если вы посмотрите базы данных материалов, например, такие как... МатВебЧистый ПТФЭ имеет твердость по Шору D примерно от 50 до 55. Для сравнения, стандартная нейлоновая шестерня значительно тверже, а стальная подложка под покрытием — экспоненциально тверже.
ПТФЭ прекрасно справляется с «фрикционным трением скольжения» (скольжением двух гладких поверхностей друг относительно друга). Однако он практически не обладает сопротивлением «абразивному износу» (врезанию острых частиц в поверхность) или точечным нагрузкам.
Если для бункера, по которому подается абразивный кварцевый песок, выбрать покрытие из чистого ПТФЭ, острые частицы песка легко повредят мягкий полимер. В течение нескольких недель песок полностью прорежет 25-микрометровый слой ПТФЭ, обнажив грунтовку и голую сталь, что сделает покрытие совершенно бесполезным.
Решение инженерной проблемы: Для решения этой проблемы инженеры-химики создают смешанные покрытия. Если деталь требует как антипригарных свойств, так и износостойкости, мы используем «наполненную» дисперсию ПТФЭ. Путем добавления микроскопических стекловолокон, бронзовых хлопьев или дисульфида молибдена (MoS2) в жидкий ПТФЭ перед распылением, полученная спеченная матрица обладает значительно более высокой износостойкостью, хотя и с небольшим снижением чистых антипригарных свойств.
2. Жесткий теплоизоляционный потолок и деградация полимеров.
Хотя ПТФЭ обладает превосходной термостойкостью по сравнению со стандартными пластиками, такими как АБС-пластик или поликарбонат, у него есть жесткий, неизменный термодинамический предел.
По оценкам Технические характеристики продукции Chemours (производителя тефлона™).Стандартное покрытие из ПТФЭ имеет максимальную непрерывную рабочую температуру 20°C. 260 ° C (500 ° F)Пока условия эксплуатации остаются ниже этого порогового значения, покрытие сохраняет стабильность неограниченно долго.
Однако, если в вашем производственном процессе используются паропроводы высокого давления или системы термического окисления, выходящие за пределы этого предела, полимер физически разрушается.
- At 260 ° C до 300 ° CВ результате покрытие из ПТФЭ начинает терять свою механическую прочность и становится очень восприимчивым к царапинам.
- At 350 ° C (662 ° F)В результате тепловая энергия преодолевает прочность связи углерод-фтор. Полимер начинает активно разлагаться, выделяя высокотоксичные фторполимерные газы.
Если температура окружающей среды превышает 260°C, необходимо полностью отказаться от ПТФЭ и перейти на керамическое покрытие, покрытие, нанесенное методом физического осаждения из паровой фазы (PVD), или на чистый высоконикелевый сплав.
3. Микропористость и химическая проницаемость
ПТФЭ известен своей химической инертностью. Он может находиться в ванне с серной кислотой, не разлагаясь. Однако... Покрытие PTFE Это не сплошной блок пластика; это тонкая пленка, созданная путем сплавления микроскопических частиц порошка.
Из-за процесса спекания стандартные покрытия из чистого ПТФЭ по своей природе являются микропористыми. Хотя жидкая кислота не может расплавить ПТФЭ, высокоагрессивные химические пары (например, пары соляной кислоты или пар) могут медленно проникать через микроскопические пустоты между спеченными молекулами ПТФЭ. После того, как эти коррозионные пары проходят через слой ПТФЭ, они атакуют металлическую подложку под ним. Сталь ржавеет изнутри, вызывая образование пузырей и сильное отслаивание покрытия из ПТФЭ.
Решение инженерной проблемы: Для сред с высокой коррозионной активностью мы не можем использовать чистый ПТФЭ. Мы указываем... ПФА (перфторалкокси)PFA — это близкий по составу фторполимер, который при плавлении образует гораздо более гладкую, непористую, сплошную пленку. Нанесение толстого многослойного слоя смеси PFA/PTFE позволяет создать непроницаемый барьер, защищающий стальную подложку от воздействия паров.
4. Холодная текучесть (ползучесть) под механической нагрузкой
Это специфический недостаток для цельных деталей из ПТФЭ (например, прокладок с покрытием или седел клапанов). Поскольку полимер мягкий и очень пластичный, постоянное воздействие на него сильной механической нагрузки сжатием приводит к ползучести (также известной как холодная текучесть). Со временем материал будет медленно деформироваться, сплющиваться и выдавливаться из зоны давления, что приведет к потере герметичности.
Запрещен ли ПТФЭ в США?
Пожалуй, это самый распространенный и панический вопрос, который мне задают менеджеры по закупкам, проверяющие соответствие своей цепочки поставок требованиям законодательства. Они читают заголовок о «вечных химикатах» и тут же предполагают, что весь их запас клапанов с покрытием и антипригарных компонентов является незаконным.
Позвольте мне внести полную ясность, чтобы прояснить ситуацию с этой путаницей в цепочке поставок: Нет, ПТФЭ не запрещен в Соединенных Штатах, как и в Европейском Союзе.
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) сам по себе является стабильным, полностью отвержденным, биологически инертным полимером. Регуляторные споры — и вытекающие из них запреты — полностью сосредоточены на конкретном технологическом химическом веществе, которое исторически использовалось для производство ПТФЭ, а не сам конечный продукт из ПТФЭ.
Запрет на ПФОК и мандат Агентства по охране окружающей среды (EPA)
Чтобы понять регулирование, мы должны рассмотреть химию эмульсий. В середине-конце XX века химические компании использовали синтетическое соединение, называемое ПФОК (перфтороктановая кислота) В качестве поверхностно-активного вещества, поддерживающего взвешенное состояние тяжелых частиц ПТФЭ в жидкой воде в процессе производства. ПФОА относится к более обширному семейству химических веществ, известных как ПФАС (пер- и полифторалкильные вещества), которые находятся под пристальным вниманием глобальных организаций здравоохранения.
В отличие от финишного покрытия из ПТФЭ, ПФОК является высокотоксичным, хорошо растворимым в воде и обладает высокой биоаккумулятивной способностью. Это означает, что он не разлагается в окружающей среде, и если он попадает в кровоток человека через загрязненные грунтовые воды, то остается там, что приводит к серьезным проблемам со здоровьем, включая рак почек и яичек.
В связи с этой серьезной биологической угрозой Агентство по охране окружающей среды США (EPA) начало кампанию Программа ответственного использования ПФОК на 2010/2015 годы.
В соответствии с этим строгим нормативным требованием, Агентство по охране окружающей среды (EPA) потребовало от восьми крупнейших мировых производителей фторполимеров (включая DuPont/Chemours, 3M и Daikin) полностью исключить использование PFOA из выбросов своих предприятий и производственных процессов к концу 2015 года [Источник: Архив Агентства по охране окружающей среды США о программе контроля за содержанием ПФОК.].
Современные реалии закупок
Вследствие мандата Агентства по охране окружающей среды и последующих глобальных договоров, таких как Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителяхВсе известные и соответствующие законодательству покрытия из ПТФЭ, производимые сегодня в США и Европе, имеют строгий состав, исключающий содержание ПФОА.
Однако риски, связанные с цепочкой поставок, по-прежнему существуют. Если вы закупаете сверхдешевые, непроверенные компоненты с покрытием из ПТФЭ на нерегулируемых зарубежных заводах, существует большая вероятность того, что эти предприятия все еще используют устаревшую химию ПФОК. Для инженерных и закупочных групп протокол является абсолютным: Вы обязаны требовать от поставщиков покрытий наличия сертифицированного заявления об отсутствии ПФОА во всех протоколах испытаний материалов (MTR).
Взаимодействие с организмом человека и биологическими системами: безопасно ли для здоровья покрытие из ПТФЭ?
Поскольку ПТФЭ широко используется как в промышленном оборудовании для пищевой промышленности, так и в бытовой посуде, его биологическая безопасность строго регулируется.
Предположим, что покрытие изготовлено без использования ПФОК. Отвержденный ПТФЭ абсолютно безопасен для здоровья человека и прямого биологического контакта.
Поскольку связь CF настолько стабильна, человеческий организм не может ее разрушить. Если вы случайно проглотите хлопья отвержденного покрытия из ПТФЭ, они просто пройдут через пищеварительную систему совершенно не вступившими в реакцию и не изменившимися в процессе пищеварения.
Именно эта биологическая инертность является причиной того, почему Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) в соответствии с правилами прямо разрешает использование ПТФЭ для прямого контакта с пищевыми продуктами. 21 CFR 177.1550 (Перфторуглеродные смолы) [Источник: Кодекс федеральных правил Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA)Это также объясняет широкое применение ПТФЭ в медицинской промышленности для создания жизненно важных сердечно-сосудистых имплантатов, стентов и хирургических инструментов.
Исключение, связанное с токсичными веществами: лихорадка, вызванная парами полимеров.
Существует одно важнейшее правило техники безопасности, которое должны соблюдать руководители предприятий. Хотя холодный, твердый полимер безопасен, его перегрев крайне опасен.
Как подробно описано в разделе о термодинамических ограничениях, если покрытие из ПТФЭ подвергается воздействию температур, превышающих 350 °C (662 °F), оно физически разлагается. В результате этого термического разложения выделяется смесь токсичных твердых частиц и газов, включая перфторизобутилен (ПФИБ).
Если рабочий завода вдохнет эти невидимые пары, у него разовьется заболевание, известное в медицине как... Полимерная дымовая лихорадкаСимптомы очень похожи на тяжелую форму гриппа — озноб, лихорадка, стеснение в груди и сильный кашель — обычно проявляются через 4–8 часов после заражения. Хотя для человека это заболевание редко приводит к летальному исходу (симптомы обычно проходят в течение 48 часов на свежем воздухе), оно представляет собой серьезное нарушение требований OSHA.
(Примечание: В то время как люди восстанавливаются после воздействия этих паров, дыхательная система птиц значительно более чувствительна. Пары, выделяющиеся при перегреве сковороды с покрытием из ПТФЭ на бытовой плите, быстро окажутся смертельными для домашних птиц, проживающих в том же доме).
Пример из практики инженерного дела: отказ высокомоментного привода.
Чтобы точно оценить, как понимание производственных процессов и ограничений этого покрытия позволяет экономить капитал в промышленности, рассмотрим реальный сценарий, который мы недавно проверили в компании Rapmaf.
Проблема производства:
На крупномасштабном автоматизированном предприятии по упаковке химических веществ использовались большие автоматизированные шаровые клапаны из нержавеющей стали марки 316 для перекрытия потока высоковязкой, быстротвердеющей промышленной полиуретановой смолы.
Система постоянно давала сбои. Смола прилипала к непокрытой, отполированной поверхности. поверхность из нержавеющей стали внутреннего шара клапана. Поскольку смола действовала как мощный клей, крутящий момент, необходимый для физического открытия клапана, резко возрос.
Пневматические приводы, прикрепленные к клапанам (рассчитанным на стандартный поток жидкости), просто не могли создать достаточного вращательного усилия, чтобы разорвать соединение. Клапаны заклинили, остановив всю упаковочную линию. Завод еженедельно терял три часа незапланированного простоя, что обходилось примерно в 45 000 долларов в месяц из-за упущенной выгоды.
Первоначальное предложение по закупке:
Группа молодых инженеров предложила заменить все пневматические приводы на массивные гидравлические приводы с высоким крутящим моментом, способные с помощью грубой силы открывать приклеенные клапаны.
Цена:
3,500 долларов США за привод, плюс полная перепроектировка гидравлической системы объекта. Ориентировочные капитальные затраты: 120 000 долларов США.
Инженерный недостаток: грубая сила не решает основную химическую проблему. Даже если более мощный привод откроет клапан, затвердевшая смола в конечном итоге вырвет уплотнения из корпуса клапана, полностью разрушив его.
Разработанное компанией Rapmaf решение:
Вместо того чтобы бороться со смолой с большей силой, мы устранили связь. Мы указали, что шары клапана из нержавеющей стали 316 должны быть удалены, подвергнуты пескоструйной обработке до шероховатости Ra 3.0 мкм и покрыты промышленной дисперсией ПТФЭ с размером частиц 25 микрометров с использованием системы грунтовки PAI.
Рентабельность инвестиций и результат:
- Чрезвычайно олеофобные свойства ПТФЭ и коэффициент динамического трения 0.05 означали, что полиуретановая смола принципиально не могла прилипать к металлу.
- Крутящий момент при трогании с места резко упал до уровня ниже заводского.
- Существующие недорогие пневматические приводы позволяли легко и без задержек открывать и закрывать клапаны.
- Цена: промышленный процесс нанесения покрытий стоят 185перклапан.Общая стоимость проекта:меньше4,000. Простои, обходившиеся в 45 000 долларов в месяц, были полностью устранены.
Вот почему нас волнуют поверхностное натяжение, механические профили зубьев и температуры спекания. При правильном применении микротонкий слой полимера может превзойти по своим характеристикам массивную гидравлическую систему.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Каковы основные недостатки покрытия из ПТФЭ?
А: Из-за крайне низкой износостойкости он непригоден для использования в условиях интенсивного износа, связанных с острыми частицами. Он имеет микропористую структуру, что означает, что агрессивные химические пары могут проникать в него и воздействовать на нижележащий металл. Наконец, он имеет строгий предел термического разложения; он не выдерживает непрерывного воздействия температуры выше 260°C (500°F).
В: Запрещен ли ПТФЭ в США?
А: Нет, конечный полимер ПТФЭ полностью легален, одобрен FDA для контакта с пищевыми продуктами и используется во многих отраслях американской промышленности. Агентство по охране окружающей среды (EPA) целенаправленно запретило его использование. PFOA, токсичное технологическое химическое вещество, исторически использовавшееся на этапах производства более старых фторполимеров.
В: Как наносят покрытие из ПТФЭ на металл?
А: Поскольку к ПТФЭ ничего не прилипает естественным образом, металл сначала необходимо подвергнуть интенсивной пескоструйной обработке для создания шероховатой микроскопической текстуры. Для закрепления этой текстуры распыляется специальная грунтовка, содержащая высокотемпературные смолы. Затем поверх грунтовки наносится ПТФЭ в виде жидкой дисперсии, и вся деталь запекается при температуре около 400°C (750°F) для расплавления и спекания покрытия в твердый защитный слой.
В: Безопасно ли для здоровья покрытие из ПТФЭ?
А: Да, при условии, что он хранится в пределах допустимых температурных режимов. Он биологически инертен и одобрен FDA для использования в пищевой промышленности. Единственная опасность для здоровья возникает, если покрытие подвергается воздействию экстремально высоких температур (выше 350°C), при которых оно разрушается и выделяет токсичные пары, вызывающие гриппоподобное состояние, известное как «лихорадка от полимерных паров».
