Durante varios años, los fluoropolímeros han desempeñado un papel importante en la industria química y similares para proteger plantas y equipos contra el ataque químico de una amplia gama de medios agresivos.Esto se debe a que ofrecen una resistencia química y una estabilidad térmica sustancialmente mejores que otros plásticos o materiales elastoméricos. Durante varios años, los fluoropolímeros han desempeñado un papel importante en las industrias químicas y similares para proteger plantas y equipos contra el ataque químico de una amplia gama de agentes agresivos. medios de comunicación.Esto se debe a que ofrecen una resistencia química y una estabilidad térmica sustancialmente mejores que otros plásticos o materiales elastoméricos.
Tras el desarrollo del PTFE, la introducción del etileno-propileno fluorado (FEP) procesable en fusión en 1960 abrió áreas de aplicación completamente nuevas.El PFA, un polímero perfluoroalcoxi que se ha utilizado con éxito durante 20 años como material de revestimiento, es ahora un sucesor termoplástico del PTFE, con resistencia térmica y química equivalente y propiedades superiores con respecto a procesabilidad, translucidez, resistencia a la permeación y resistencia mecánica. .
En la industria química, ambos fluoropolímeros (PTFE y PFA) se utilizan principalmente en forma de revestimientos.Para formas simples, como tuberías, codos, piezas en T o juntas reductoras, se utiliza generalmente PTFE;se aplica mediante extrusión de pasta, extrusión de ariete o bobinado de cinta.En estos procesos se fabrica una preforma de PTFE;Luego se sinteriza y se inserta en la pieza de metal.Usar PTFE para revestir piezas metálicas de forma complicada, como válvulas y bombas, es más difícil.El moldeo isostático es entonces el método preferido.En este polvo de PTFE se rellena el espacio creado entre la pieza de trabajo de metal y una bolsa de goma que está hecha especialmente para adaptarse a la forma del área a revestir.El polvo se precomprime y luego se prensa en frío hasta darle la forma deseada.Finalmente, se retira la bolsa de goma y se sinteriza la parte revestida en un horno a más de 360°C (680°F).
El PFA, un material termoplástico con un punto de fusión bien definido, se puede procesar mediante moldeo por transferencia o moldeo por inyección.El granulado se funde en un crisol o en la extrusora y luego se introduce en la herramienta caliente mediante una prensa hidráulica.
Este método permite conseguir espesores de pared muy precisos, con tolerancias de ?0,5 mm, incluso en radios estrechos y en entalladuras.Prácticamente no se necesita ningún acabado mecánico, excepto retirar el bebedero y alisar las caras de contacto de las bridas.
Sin embargo, cuando se utiliza el moldeo isostático, se necesita una cantidad considerable de acabado mecánico (dependiendo del grado de complicación de la forma a rellenar) para lograr las dimensiones deseadas con precisión.
La uniformidad del espesor de pared puede variar más, especialmente en el caso de formas más complicadas como, por ejemplo, carcasas de válvulas.
Absorción y permeación
A diferencia de los metales, los plásticos y los elastómeros absorben cantidades variables del medio con el que entran en contacto.Este suele ser el caso de los compuestos orgánicos.La absorción puede ir seguida de una permeación a través del revestimiento de la pared.Aunque esto rara vez se observa con los fluoropolímeros, se puede contrarrestar aumentando el espesor de la pared o instalando dispositivos para agotar el espacio entre el revestimiento de fluoropolímero y la pared metálica.Se ha demostrado claramente que con respecto a la permeación y la absorción, los fluoropolímeros procesados en estado fundido, como el PFA, muestran mejores propiedades de barrera que el PTFE.
Resistencia al vacío
La resistencia al vacío es necesaria porque, en sistemas cerrados del tipo ampliamente utilizado en procesos químicos, una caída de temperatura crea un vacío en el sistema, a menos que ya esté funcionando por debajo de la presión atmosférica.Cuando se utiliza PFA es relativamente sencillo conseguir una resistencia al vacío adecuada para el revestimiento.Generalmente el revestimiento está ?anclado?a la pared metálica mediante ?cola de milano?ranuras o canales en el
último.
Con el granulado de PTFE conformado en frío, es más difícil lograr un anclaje sólido del revestimiento en la pared metálica, ya que se necesitarían canales relativamente grandes para permitir que el polvo de PTFE fluya hacia las ranuras.Por lo tanto, lo más habitual es que se utilicen agentes adhesivos entre el revestimiento de PTFE y la carcasa metálica.Sin embargo, debido a las características antiadhesivas de los fluoropolímeros y la resistencia térmica limitada de los agentes adhesivos, el PTFE solo muestra una resistencia al vacío limitada.
El control de calidad previene grietas y huecos
En el caso de los revestimientos de PTFE y PFA, se mide la rigidez dieléctrica para identificar fallos.Este método identifica de manera confiable grietas y huecos que atraviesan todo el material pero, debido a la conocida alta resistividad de los fluoropolímeros, no indica fallas que comiencen a 1,5 mm o más debajo de la superficie (fig. 5). .
Por este motivo también se pueden realizar pruebas adicionales con métodos ultrasónicos.Esta prueba mide la distancia desde la superficie del revestimiento hasta la carcasa metálica.Sin embargo, no es confiable porque no proporciona el espesor real del revestimiento cuando hay un vacío o porosidad.Además, este método no es práctico para emplear en piezas pequeñas o formas pequeñas y complicadas con cortes socavados y radios estrechos.
Otro método para comprobar si hay defectos en la superficie, como grietas y huecos, es el llamado ?Met-L-Check?método de tinte penetrante.Pero este método se limita a detectar defectos superficiales únicamente.
Estructura química
El PFA, que es translúcido, puede comprobarse ópticamente de forma fiable.Las grietas y huecos debajo de la superficie se pueden hacer visibles con fuentes de luz adecuadas.Los lugares de difícil acceso del revestimiento pueden examinarse mediante lámparas de luz fría y conductores de luz de fibra flexible.
Comparaciones de costos para revestimientos
En términos de precios de materias primas, el PFA cuesta aproximadamente tres veces más que el PTFE.
Sin embargo, este inconveniente puede compensarse o reducirse considerablemente en función de factores tales como la forma a revestir, su tamaño, el número de piezas a revestir y el método de procesamiento adoptado.Esto es posible porque el PFA no requiere preparación manual del proceso ni mecanizado final con las correspondientes pérdidas de material.
No se recomienda el uso de PFA para revestir piezas muy grandes, porque el alto coste del material encarecería demasiado la pieza.Otro punto a tener en cuenta es el coste de las herramientas, que no se amortizan.
cuando sólo se van a revestir pequeñas cantidades de piezas.Además, existen límites prácticos al peso del material inyectado que las máquinas de moldeo son capaces de manejar.
Conclusiones
Más de 20 años de experiencia con revestimientos para diversas piezas, por ejemplo, carcasas de válvulas y bombas, han demostrado que el PFA tiene numerosas ventajas cuando los principales requisitos son una alta resistencia térmica y química.
El espesor de pared preciso y uniforme que se puede lograr con PFA es una gran ventaja, especialmente cuando se trabaja con medios que tienen una fuerte tendencia a difundirse.
La experiencia práctica también ha demostrado que el PFA ofrece mejores propiedades de barrera que el PTFE.
Los fabricantes de bromo informan, por ejemplo, que la profundidad de penetración del bromo en el PFA es aproximadamente un tercio menor que en el PTFE, cuando las condiciones de funcionamiento como el tiempo, la temperatura y la presión son las mismas.
El PTFE, por otro lado, todavía se usa ampliamente para componentes de válvulas químicas y otros equipos de procesamiento químico donde se requiere resistencia a la fatiga por flexión.
Ejemplos típicos de este tipo de aplicaciones son los fuelles y las membranas en válvulas y bombas.
Para anillos de asiento, tapones, juntas y piezas similares, el PTFE es un material adecuado y económico.
Una tendencia reciente para piezas como estas es utilizar PTFE modificado, ya que su estabilidad dimensional y dureza son superiores a las del PTFE estándar.
Etiquetas:PTFE,PFA,PTFE frente a PFA
Hora de publicación: 01-abr-2017