Estrusio makina: Zer da PTFE (politetrafluoroetilenoa)

PTFE estrusio makina
PTFE politetrafluoroetilenoa karbono eta fluor atomoz osatutako fluoropolimero multifuntzional eta errendimendu handikoa da. PTFE fluoropolimero horietako bat da, eta aurkikuntzak fluoropolimeroen taldea betiko irauli du eta aplikazio askotarako bidea ireki du.
PTFE materialen aplikazio ohikoenetako bat sukaldeko tresnetarako itsasten ez diren estaldurak dira. Bere izaera ez-erreaktiboagatik eta karbono-fluor loturaren indarragatik, normalean produktu kimiko erreaktibo eta korrosiboetarako hodiak eta ontziak fabrikatzeko erabiltzen da.

Nola egiten da PTFE?

PTFEaren fabrikazio-prozesua beste edozein polimeroren oso antzekoa da. Erradikal askeen polimerizazio-teknologiaren bidez egiten da, ur-ingurune batean, TFE gehikuntza-polimerizazioa erabiliz, prozesu tartekatu batean.
PTFEaren egitura kimikoa polietilenoaren berdina da; desberdintasun nagusi bakarra hidrogeno atomoak fluorrez erabat ordezkatzen direla da. Hala ere, prestaketa metodoakPEeta PTFE oso desberdinak dira.
Fluor atomoen tamaina handia da, karbono-karbono loturaren inguruan geruza uniforme eta jarraitu bat osatzen du, eta horrela molekulari erresistentzia kimiko ona, geldotasun elektrikoa eta egonkortasun ona ematen dizkio.

PTFEren historia interesgarria –

Beste aurkikuntza handi askoren antzera, PTFE kasualitatez aurkitu zen. Roy J. Plunkettek aurkitu zuen lehen aldiz 1938an, New Jerseyko Dupontentzat lanean ari zela. Plunketten jatorrizko helburua klorofluorokarbono hozgarri berri bat sortzea zen. Hala ere, presio-botilako tetrafluoroetileno gasak isuria utzi zuen botilaren pisuak "hutsik" seinalera iritsi baino lehen.
Baina Plunkett-ek botilak pisatzeko erabilitako gas kantitatea neurtu zuenean, pisuaren iturriaz interesatzen hasi zen eta azkenean botilak desmuntatzea erabaki zuen.
Botilaren barrualdea material zuri eta leun batez estalita zegoela aurkitu zuen. Geroago, perfluoroetileno polimerizatu izena eman zioten, eta ontziaren barruko burdinak katalizatzaile gisa jokatzen zuen.
Material berria Kinetic Chemical Company-k patentatu zuen 1941ean, fluordun plastiko berri gisa, eta Teflon marka erregistratu zen 1945ean. 1961ean, PTFEz estalitako lehen zartagina merkaturatu zen AEBetan "The Happy Pan" izenarekin. Ordutik, itsasten ez diren sukaldeko tresnak mundu osoko milaka fabrikatzailek ekoitzitako etxeko produktu ohikoenetako bat bihurtu dira.

PTFEren ezaugarriak eta propietateak –

PTFEk hiru forma nagusi ditu: granuluak, uretan oinarritutako dispertsioak eta hauts finak.
PTFE granularrak ur-inguruneetan esekidura-polimerizazioaren bidez ekoizten dira, dispertsatzaile gutxi edo batere gabe. PTFE granularrak batez ere konpresio-, presio isostatiko- eta pistoi-estrusio-metodoetan erabiltzen dira.
Uretan oinarritutako PTFE dispertsioek ur-polimerizazio bera erabiltzen dute, dispertsatzaile eta nahasketa gehiagorekin. Uretan oinarritutako dispertsioak batez ere estalduretan eta film-galdaketa metodoetan erabiltzen dira.
PTFE hauts fina partikula zuri txikien emultsio polimerizazio kontrolatuaren bidez egiten da. PTFE hauts finak malutetan prozesatu daitezke pasta estrusioaren edo gehigarrien bidez higadura-erresistentzia hobetzeko.
PTFEren beste propietate aipagarri batzuk hauek dira: tenperatura altu eta baxuekiko erresistentzia bikaina, isolamendu elektrikoa, inertzia kimikoa, marruskadura koefiziente baxua (0.08 estatikoa eta 0.01 dinamikoa) eta itsasten ez den propietateak tenperatura tarte zabal batean (-260 eta 260 °C artean).
PTFE erresistentzia kimikoari dagokionez material fidagarrienetako bat da. Urtutako metal alkalinoek, kloro trifluoruroak (ClF3) eta oxigeno difluoruroak (OF2) bezalako haluro organikoek eta tenperatura altuetan fluor gaseosoak bakarrik erasoko diote.
PTFEak propietate mekaniko ikusgarriak ere baditu, baina ez da beste ingeniaritza-plastiko batzuk bezain ona giro-tenperaturan. Betegarriak gehitzea oztopo hori gainditzeko metodo arrakastatsua dela frogatu da. Bere tenperatura-tarte normalaren barruan, PTFEak hainbat propietate mekaniko erabilgarri erakusten ditu. Propietate horiek prozesatzeko aldagaiek ere oztopatzen dituzte, hala nola sinterizazio-tenperatura, preforma-presioa, hozte-abiadura, etab. Polimeroen propietateek, hala nola masa molarreko partikulen tamaina eta partikulen tamainaren banaketak, negatiboki eragin dezakete propietate mekanikoetan.
PTFEak isolamendu elektrikoaren propietate bikainak ditu, konstante dielektriko baxua eta isolamendu-tentsioarekiko erresistentea. Konstante dielektriko oso baxua (2.0) makromolekulen egitura simetriko konplexuaren ondorioa da.
PTFE materialek ere propietate termiko onak erakusten dituzte, 440 °C-tik beherako degradazio nabarmenik gabe.
Aireko degradazioaren eta erradiazio-erasoen menpe ere badago, 0.02 Mrad-ko dositik aurrera.
PTFE materialek eragozpen batzuk ere badituzte. Honako hauek dira:
Marrazketa eta higadura sentikorra
Ezin da egoera urtuan egindako mekanizazio metodoen bidez prozesatu, eta metodo egokiak askotan ez-konbentzionalak eta luzatuak izan daitezke.
Zailtasunak elkartzeko.
Beira-trantsizio tenperaturaren ondoan dimentsio-aldaketa handia.
Erradiazio-erresistentzia baxua
Korrosiboa eta lurrun toxikoak sortzeko joera duena.

Betegarriak gehitzearen abantailak –
Betegarria/gehigarria ezinbestekoa da PTFE konposatuaren porositatea handitzeko eta, beraz, propietate elektrikoetan eragiten du: erresistentzia dielektrikoa murrizten du, konstante dielektrikoa eta disipazio-faktorea handitzen dituen bitartean.
Betegarriek PTFEren errendimendua hobetu dezakete tenperatura altuetan eta baxuetan.
Hala ere, propietate kimikoen aldaketa neurri handi batean erabilitako gehigarri motaren araberakoa da. Oro har, emaitza positiboak ere uzten ditu.

Aplikazioak -
Normalean, termoplastiko fluordunak errendimendu handiko aplikazioetan erabiltzen dira, tenperaturarekiko erresistentzia handikoa, purutasun handikoa, tenperatura baxua, inertzia kimikoa, itsasten ez direnak eta autolubrifikatzeko propietateak dituztenak. Hauek dira PTFEren erabilera ohikoenak:
Ingeniaritza – errodamenduak, itsasten ez diren gainazalak, balbula eserlekuak, tapoiak, osagarriak, balbulak eta ponpa piezak.
Medikuntza – Bihotzeko adabakiak, kardiobaskular txertaketak, lotailu ordezkapenak.
Industria kimikoa – ponpen, diafragmen, inpellerren, bero-trukagailuen, autoklabeen, erreakzio-ontzien, biltegiratze-tangaren, edukiontzien eta abarren estaldura.
Automobilgintza – balbula-zurtoinen zigiluak, ardatz-zigiluak, junturak, O-eraztunak, erregai-mahuka-estalkiak, servodirekzioa, transmisioak, etab.
Elektrizitatea eta elektronika – zirkuitu inprimatu malguak, isolamendu elektrikoa, etab.

PTFE prozesatzeko teknologia onena –
PTFEaren polimero-kate zurrunaren egiturak oso zaila egiten du injekzio-moldeaketa eta estrusioa bezalako metodo konbentzionalen bidez prozesatzea. Hala ere, bere urtze-biskositate oso altuak eta urtze-tenperatura altuak ez dute laguntzen. Hauts-metalurgia maneiatzeko prozesatzeko teknologia aproposa oso egokia da PTFErako.
Sinterizazioa, konpresio bidezko moldekatzea, prentsatzea, estanpazioa edo pasta estrusioa, beroko estanpazioa, mekanizazioa eta aurrez sinterizatutako hautsen estrusioa makina berezietan.
Pasta-estrusioak PTFE nahasten du zinta, hodi eta kable isolatzaileak egiteko erabiltzen diren hidrokarburoekin. Hidrokarburoak lurrundu egiten dira piezak sinterizatu aurretik.
Funtzionamendu-tartea -200 °C-tik 260 °C-ra.

Galdera arruntak -
1. PTFEk minbizia eragiten al du?
PTFEa gizakien osasunerako toxikoa dela frogatu da, PFOA izeneko substantzia kartzinogenikoa duelako. Hala ere, ez dago kezkatu beharrik, PTFE itsasten ez diren estaldurek ez baitute substantzia hori.
2. Zertarako erabiltzen da PTFE hodia?
Plastikozko hodi/xafla estrusio makina: PTFE hodiak laborategiko hodi gisa erabiltzen dira gehienbat, non erresistentzia kimikoa eta purutasuna garrantzitsuenak diren. PTFEak marruskadura koefiziente oso baxua du eta ezagutzen diren substantziarik "irristakorrenetako" bat dela ezagutzen da.
3. Zer motatako plastikoa da PTFE?
PTFE karbono eta fluor atomoz osatutako fluoropolimero termoplastiko bat da.
4. Zertarako balio du PTFE xaflak?
PTFE xafla hainbat aplikaziotan erabiltzen da, hala nola PTFE kapsulatutako junturetan eta PTFE betegarrietan. Gas, ur, produktu kimiko, erregai eta olioekiko erresistentzia bikaina du.