Durante vários anos, os fluoropolímeros têm desempenhado um papel significativo nas indústrias químicas e similares para proteger fábricas e equipamentos contra ataques químicos por uma ampla gama de meios agressivos.Isso ocorre porque eles oferecem resistência química e estabilidade térmica substancialmente melhores do que outros plásticos ou materiais elastoméricos. Durante vários anos, os fluoropolímeros têm desempenhado um papel significativo nas indústrias químicas e similares para proteger fábricas e equipamentos contra ataques químicos por uma ampla gama de agentes agressivos. meios de comunicação.Isso ocorre porque eles oferecem resistência química e estabilidade térmica substancialmente melhores do que outros plásticos ou materiais elastoméricos.
Após o desenvolvimento do PTFE, a introdução do etileno-propileno fluorado processável por fusão (FEP) em 1960 abriu áreas de aplicação inteiramente novas.O PFA, um polímero perfluoro-alcóxi que tem sido usado com sucesso há 20 anos como material de revestimento, é agora um sucessor termoplástico do PTFE, com resistência térmica e química equivalente e propriedades superiores em relação à processabilidade, translucidez, resistência à permeação e resistência mecânica .
Na indústria química, ambos os fluoropolímeros – PTFE e PFA – são utilizados principalmente na forma de revestimentos.Para formas simples, como tubos, curvas, peças em T ou juntas de redução, geralmente é utilizado PTFE;é aplicado por extrusão de pasta, extrusão de pilão ou enrolamento de fita.Nestes processos é feita uma pré-forma de PTFE;este é então sinterizado e inserido na peça de metal.Usar PTFE para revestimento de peças metálicas de formatos complicados, como válvulas e bombas, é mais difícil.A moldagem isostática é então o método preferido.Neste pó de PTFE é preenchido o espaço criado entre a peça metálica e um saco de borracha feito especialmente para se ajustar ao formato da área a ser revestida.O pó é pré-comprimido e depois prensado a frio no formato desejado.Por fim, o saco de borracha é retirado e a parte revestida é sinterizada em forno a mais de 360°C (680°F).
O PFA, um material termoplástico com ponto de fusão bem definido, pode ser processado por meio de moldagem por transferência ou moldagem por injeção.O granulado é derretido em um cadinho ou na extrusora e depois forçado para dentro da ferramenta quente por uma prensa hidráulica.
Este método permite obter espessuras de parede muito precisas, com tolerâncias de ?0,5 mm, mesmo em raios estreitos e em rebaixos.Praticamente nenhum acabamento mecânico é necessário, exceto para remover o canal de entrada e alisar as faces de contato dos flanges.
Ao utilizar a moldagem isostática, entretanto, é necessário um considerável acabamento mecânico – dependendo do grau de complicação da forma a ser preenchida – para atingir as dimensões desejadas com precisão.
A uniformidade da espessura da parede pode variar mais, especialmente no caso de formatos mais complicados, como carcaças de válvulas.
Absorção e Permeação
Ao contrário dos metais, os plásticos e os elastômeros absorvem quantidades variadas do meio com o qual entram em contato.Este é frequentemente o caso com compostos orgânicos.A absorção pode ser seguida de permeação através do revestimento da parede.Embora isso raramente seja observado com fluoropolímeros, pode ser neutralizado pelo aumento da espessura da parede ou pela instalação de dispositivos para esgotar o espaço entre o revestimento do fluoropolímero e a parede metálica.Foi claramente demonstrado que, no que diz respeito à permeação e absorção, os fluoropolímeros processados por fusão, tais como o PFA, apresentam melhores propriedades de barreira do que o PTFE.
Resistência ao Vácuo
A resistência ao vácuo é necessária porque, em sistemas fechados do tipo amplamente utilizado no processamento químico, uma queda na temperatura cria um vácuo no sistema, a menos que este já esteja operando abaixo da pressão atmosférica.Ao usar PFA é relativamente simples conseguir resistência adequada ao vácuo para o revestimento.Normalmente o forro é ?ancorado?à parede metálica por meio de ?cauda de andorinha?ranhuras ou canais no
último.
Com o granulado de PTFE formado a frio, é mais difícil conseguir uma boa ancoragem do revestimento na parede metálica, pois seriam necessários canais relativamente grandes para permitir que o pó de PTFE flua para dentro das ranhuras.Mais tipicamente, portanto, são utilizados agentes de ligação entre o revestimento de PTFE e o invólucro metálico.No entanto, devido às características antiadesivas dos fluoropolímeros e à resistência térmica limitada dos agentes de ligação, o PTFE apresenta apenas uma resistência ao vácuo limitada.
O controle de qualidade evita rachaduras e vazios
Com revestimentos de PTFE e PFA, a rigidez dielétrica é medida para identificar falhas.Este método identifica fissuras e vazios que percorrem todo o material, mas, devido à conhecida alta resistividade dos fluoropolímeros, não indica quaisquer falhas que comecem 1,5 mm ou mais abaixo da superfície (fig. 5) .
Por esta razão, testes adicionais utilizando métodos ultrassônicos também podem ser aplicados.Este teste mede a distância da superfície do revestimento até a carcaça metálica.No entanto, não é confiável porque não fornece a verdadeira espessura do revestimento quando um vazio ou porosidade está presente.Além disso, este método é impraticável para empregar em peças pequenas ou pequenas formas complicadas com rebaixos e raios apertados.
Outro método para verificar defeitos superficiais, como rachaduras e vazios, é o chamado ?Met-L-Check?método de corante penetrante.Mas este método limita-se apenas à detecção de defeitos superficiais.
Estrutura química
O PFA, que é translúcido, pode ser verificado opticamente com segurança.Rachaduras e vazios sob a superfície podem ser visíveis com fontes de luz adequadas.Locais de difícil acesso no revestimento podem ser examinados usando lâmpadas de luz fria e guias de luz de fibra flexível.
Comparações de custos para revestimentos
Em termos de preços das matérias-primas, o PFA custa cerca de três vezes mais que o PTFE.
Esta desvantagem pode, no entanto, ser compensada ou grandemente reduzida, em função de factores como a forma a revestir, o seu tamanho, o número de peças a revestir e o método de processamento adoptado.Isto é possível porque o PFA não requer preparação manual do processo nem usinagem de acabamento com perdas de material correspondentes.
O uso de PFA para revestimento de peças muito grandes não é recomendado, pois o alto custo do material tornaria a peça muito cara.Outro ponto a ser lembrado é o custo das ferramentas, que não são amortizadas
quando apenas um pequeno número de peças deve ser revestido.Além disso, existem limites práticos para o peso do material injetado que as máquinas de moldagem são capazes de manusear.
Conclusões
Mais de 20 anos de experiência com revestimentos para diversas peças, por exemplo, carcaças de válvulas e bombas, mostraram que o PFA tem inúmeras vantagens quando a alta resistência térmica e química é o principal requisito.
A espessura de parede precisa e uniforme que pode ser alcançada com o PFA é uma grande vantagem, especialmente quando se trabalha com meios que têm uma forte tendência à difusão.
A experiência prática também mostrou que o PFA proporciona melhores propriedades de barreira do que o PTFE.
Os fabricantes de bromo relatam, por exemplo, que a profundidade de penetração do bromo no PFA é cerca de um terço menor do que no PTFE, quando as condições operacionais como tempo, temperatura e pressão são as mesmas.
O PTFE, por outro lado, ainda é amplamente utilizado em componentes de válvulas químicas e outros equipamentos de processamento químico onde a resistência à fadiga flexível é necessária.
Exemplos típicos de tais aplicações são foles, bem como diafragmas em válvulas e bombas.
Para anéis de sede, bujões, vedações e peças similares, o PTFE é um material adequado e econômico.
Uma tendência recente para peças como essas é a utilização de PTFE modificado, pois sua estabilidade dimensional e dureza são superiores às do PTFE padrão.
Tags:PTFE,PFA,PTFE vs PFA
Horário da postagem: 01 de abril de 2017