I en årrekke har fluorpolymerer spilt en betydelig rolle i kjemisk og lignende industri for å beskytte anlegg og utstyr mot kjemisk angrep fra et bredt spekter av aggressive medier.Dette er fordi de tilbyr vesentlig bedre kjemisk motstand og termisk stabilitet enn andre plast- eller elastomere materialer. I en årrekke har fluorpolymerer spilt en betydelig rolle i den kjemiske og lignende industrien for å beskytte anlegg og utstyr mot kjemisk angrep fra et bredt spekter av aggressive media.Dette er fordi de tilbyr vesentlig bedre kjemisk motstand og termisk stabilitet enn andre plast- eller elastomere materialer.
Etter utviklingen av PTFE åpnet introduksjonen av smeltebearbeidbar fluorert etylen-propylen (FEP) i 1960 helt nye bruksområder.PFA, en perfluoralkoksypolymer som har vært i vellykket bruk i 20 år som foringsmateriale, er nå en termoplastisk etterfølger til PTFE, med tilsvarende termisk og kjemisk motstand og overlegne egenskaper med hensyn til bearbeidbarhet, gjennomskinnelighet, permeasjonsmotstand og mekanisk styrke .
I kjemisk industri brukes begge fluorpolymerene – PTFE og PFA – hovedsakelig i form av foringer.For enkle former, som rør, bend, T-stykker eller reduksjonsskjøter, brukes vanligvis PTFE;den påføres ved hjelp av limekstrudering, ramekstrudering eller tapevikling.I disse prosessene lages en pre-form av PTFE;denne sintres så og settes inn i metallarbeidsstykket.Å bruke PTFE til foring av metalldeler med komplisert form, som ventiler og pumper, er vanskeligere.Isostatisk støping er da den foretrukne metoden.I dette PTFE-pulveret fylles det inn i rommet mellom metallarbeidsstykket og en gummipose som er spesiallaget for å passe inn i formen på området som skal fores.Pulveret er forhåndskomprimert, deretter kaldpresset til ønsket form.Til slutt fjernes gummiposen og den forede delen sintres i en ovn ved over 360°C (680°F).
PFA, et termoplastisk materiale med et veldefinert smeltepunkt, kan bearbeides ved hjelp av overføringsstøping eller sprøytestøping.Granulatet smeltes i en smeltedigel eller i ekstruderen og presses deretter inn i det varme verktøyet av en hydraulisk presse.
Denne metoden gjør det mulig å oppnå svært presise veggtykkelser, med toleranser på ?0,5 mm, selv ved tette radier og i underskjæringer.Praktisk talt ingen mekanisk etterbehandling er nødvendig, bortsett fra å fjerne innløpet og å glatte flensene som passer sammen.
Ved bruk av isostatisk støping er det imidlertid nødvendig med en betydelig mengde mekanisk etterbehandling – avhengig av graden av komplikasjon av formen som skal fylles – for å oppnå de ønskede dimensjonene med presisjon.
Jevnheten i veggtykkelsen kan variere mer, spesielt ved mer kompliserte former som ventilhus.
Absorpsjon og permeasjon
I motsetning til metaller absorberer plast og elastomerer varierende mengder av mediet de kommer i kontakt med.Dette er ofte tilfellet med organiske forbindelser.Absorpsjon kan etterfølges av permeasjon gjennom veggforingen.Selv om dette sjelden observeres med fluorpolymerer, kan det motvirkes av økt veggtykkelse eller ved å installere enheter for å tømme rommet mellom fluorpolymerforingen og metallveggen.Det er tydelig vist at når det gjelder permeasjon og absorpsjon, viser smeltebearbeidede fluorpolymerer som PFA bedre barriereegenskaper enn PTFE.
Vakuummotstand
Vakuummotstand er nødvendig fordi i lukkede systemer av den typen som er mye brukt i kjemisk prosessering, skaper et temperaturfall et vakuum i systemet, med mindre det allerede opererer under atmosfærisk trykk.Ved bruk av PFA er det relativt enkelt å oppnå tilstrekkelig vakuummotstand for foringen.Vanligvis er foringen ?forankret?til metallveggen ved hjelp av ?duehale?riller eller kanaler i
sistnevnte.
Med PTFE-granulat som er kaldformet, er det vanskeligere å oppnå en forsvarlig forankring av foringen i metallveggen, da relativt store kanaler vil være nødvendig for å la PTFE-pulveret strømme inn i sporene.Mer typisk brukes derfor bindemidler mellom PTFE-foringen og metallhuset.På grunn av de anti-klebende egenskapene til fluorpolymerer og den begrensede termiske motstanden til bindemidlene, viser PTFE imidlertid kun begrenset vakuummotstand.
Kvalitetskontroll forhindrer sprekker og tomrom
Med PTFE- og PFA-foringer måles den dielektriske styrken for å identifisere feil.Denne metoden identifiserer på en pålitelig måte sprekker og hulrom som går hele veien gjennom materialet, men på grunn av den velkjente høye resistiviteten til fluorpolymerer, indikerer den ingen feil som starter 1,5 mm eller mer under overflaten (fig. 5). .
Av denne grunn kan ytterligere tester med ultralydmetoder også brukes.Denne testen måler avstanden fra overflaten av foringen til metallhuset.Den er imidlertid upålitelig fordi den ikke gir den sanne foringstykkelsen når et tomrom eller porøsitet er tilstede.I tillegg er denne metoden upraktisk å bruke på små deler eller små kompliserte former med underskjæringer og stramme radier.
En annen metode for å se etter overflatedefekter som sprekker og tomrom er med den såkalte ?Met-L-Check?fargepenetrerende metode.Men denne metoden er begrenset til kun å oppdage overflatedefekter.
Kjemisk struktur
PFA, som er gjennomskinnelig, kan pålitelig kontrolleres optisk.Sprekker og hulrom under overflaten kan synliggjøres med egnede lyskilder.Vanskelig tilgjengelige steder i foringen kan undersøkes ved hjelp av kaldlyslamper og fleksible fiberlysledere.
Kostnadssammenligninger for foringer
Når det gjelder råvarepriser, koster PFA omtrent tre ganger så mye som PTFE.
Denne ulempen kan imidlertid kompenseres eller reduseres sterkt, som en funksjon av faktorer som formen som skal fores, størrelsen, antall arbeidsstykker som skal fores og bearbeidingsmetoden som brukes.Dette er mulig fordi PFA verken krever manuell prosessforberedelse eller ferdigbearbeiding med tilsvarende materialtap.
Bruk av PFA for foring av svært store deler anbefales ikke, fordi de høye materialkostnadene vil gjøre delen for dyr.Et annet punkt å huske på er kostnadene for verktøy, som ikke amortiseres
når bare et lite antall deler skal fores.Videre er det praktiske grenser for vekten av injisert materiale som støpemaskiner er i stand til å håndtere.
Konklusjoner
Mer enn 20 års erfaring med foringer til ulike deler, f.eks. ventil- og pumpehus, har vist at PFA har mange fordeler når høy termisk og kjemikaliebestandighet er hovedkravene.
Den nøyaktige og jevne veggtykkelsen som kan oppnås med PFA er en stor fordel, spesielt når man arbeider med medier som har en sterk tendens til å diffundere.
Praktisk erfaring har også vist at PFA gir bedre barriereegenskaper enn PTFE.
Bromprodusenter rapporterer for eksempel at inntrengningsdybden til brom i PFA er omtrent en tredjedel mindre enn i PTFE, når driftsforhold som tid, temperatur og trykk er de samme.
PTFE, på den annen side, er fortsatt mye brukt for komponenter i kjemiske ventiler og annet kjemisk prosessutstyr der det kreves motstand mot flekstretthet.
Typiske eksempler på slike bruksområder er belg, samt membraner i ventiler og pumper.
For seteringer, plugger, tetninger og lignende deler er PTFE et egnet og økonomisk materiale.
En nyere trend for deler som disse er å bruke modifisert PTFE, siden dens dimensjonsstabilitet og hardhet er overlegen standard PTFE.
Tagger:PTFE,PFA,PTFE vs PFA
Innleggstid: Apr-01-2017