غلاف هیتر غوطه وری PTFE با ذوب ساده یا قالب گیری تزریقی تشکیل نمی شود. درعوض، از فرآیندی با دمای بالا{1}}که دقیقاً کنترل میشود به نام تف جوشی ظاهر میشود. در این فرآیند، یک لوله فشرده از پودر PTFE حرارت داده می شود تا زمانی که ذرات جداگانه به یک توده جامد و منسجم تبدیل شوند. اوج دقیقخواص مکانیکی غلاف PTFE دمای پختبه طور ناگسستنی به هم مرتبط هستند. دمایی که خیلی پایین منحرف میشود یا زمان ماندگاری که ثابت میکند خیلی کوتاه است، پلاستیک را از نظر ساختاری ضعیف و متخلخل میکند. برعکس، دمایی که بیش از حد بالا می رود یا برای مدت طولانی باقی می ماند، پلیمر را تخریب می کند و باعث شکنندگی و تغییر رنگ می شود.
عواقب زیر- تف جوشی
هنگامی که دمای تف جوشی کمتر از محدوده بهینه-معمولاً بین 370 تا 380 درجه برای PTFE میرود، اگرچه مشخصات دقیق اختصاصی براساس سازنده متفاوت است{3} غلاف حاصل همجوشی ذرات ناقص را نشان میدهد. PTFE زیر-با چگالی کم و بافت گچی و شکننده مشخص میشود. حفره های میکروسکوپی در ساختار مواد نفوذ می کند.
در عمل، این فضاهای خالی دو نقش مخرب را ایفا می کنند. اول، آنها به عنوان مسیرهایی برای نفوذ شیمیایی عمل می کنند و به اسیدها یا حلال های تهاجمی اجازه می دهند به غلاف نفوذ کنند و به اجزای بخاری داخلی برسند. دوم، حفره ها به محل شروع ترک های میکروسکوپی تحت تنش مکانیکی یا حرارتی تبدیل می شوند. در نتیجه، یک غلاف زیر{3} استحکام کششی ضعیف و عمر خستگی خمشی به شدت کاهش یافته است. این ماده نمی تواند خمش یا لرزش مکرر را بدون شکستگی تحمل کند.
خطرات بیش از حد-تخلخل
در نقطه مقابل، دمای تف جوشی بیش از حد یا قرار گرفتن در معرض طولانی مدت، پلیمر را فراتر از پنجره پردازش پایدار آن سوق می دهد. تف جوشی بیش از حد باعث تخریب پلیمر از طریق بریدگی زنجیره میشود-شکن شدن زنجیرههای مولکولی طولانی PTFE به قطعات کوتاهتر. این تخریب به صورت تغییر رنگ قابل مشاهده (اغلب تیره به قهوه ای یا سیاه) و افزایش قابل توجهی در شکنندگی ظاهر می شود.
غلافی که بیش از-زود شده است، مقاومت در برابر ضربه و انعطاف پذیری خود را از دست می دهد. به جای تغییر شکل تحت بار، تمایل به ترک خوردن دارد. این تخریب همچنین محصولات تجزیه فرار را آزاد می کند و یکپارچگی مواد را بیشتر به خطر می اندازد. در حالی که چگالی یک قطعه بیش از-سیتر شده ممکن است در بازرسی اولیه طبیعی به نظر برسد، آسیب مولکولی شکست زودرس در سرویس را تضمین می کند.
پنجره تف جوشی بهینه
کوره تف جوشی رحم غلاف بخاری است و دقت حرارتی آن عمر و استحکام پلیمر تازه متولد شده را تعیین می کند. زینتر "کامل" یک پنجره باریک و دقیقاً تعریف شده از دما و زمان را اشغال می کند. این پنجره عمومی نیست. توسط سازنده از طریق آزمایش گسترده هر لات رزین، با در نظر گرفتن تغییرات در اندازه ذرات، توزیع وزن مولکولی و محتوای افزودنی تایید شده است.
یک غلاف بخاری PTFE ممتاز بر روی پایهای از پردازش حرارتی دقیق- با دقت بالا ساخته شده است. کیفیت در همان ابتدا-به معنای واقعی کلمه- پخته میشود. تولید کنندگان کیفیت زینتر را با اندازه گیری وزن مخصوص (چگالی) قطعه تمام شده ارزیابی می کنند. یک غلاف PTFE کاملاً متخلخل و خالی{6}} چگالی نزدیک به 2.16-2.20 g/cm³ را نشان می دهد. هر گونه انحراف رو به پایین نشان میدهد که{10}}زمان تف جوشی وجود دارد. تغییرات قابل توجه به سمت بالا ممکن است نشان دهنده آلودگی یا تخریب باشد. منحنی دمای تایید شده تضمین می کند که هر میلی متر مکعب غلاف به همجوشی کامل بدون آسیب مولکولی دست می یابد.
نتیجه گیری: کوره تف جوشی به عنوان داور کیفیت
دوام فیزیکی نهایی یک غلاف PTFE از قبل-با کیفیت فرآیند پخت آن تعیین شده است. این تاریخچه حرارتی پنهان-چه قطعه به درستی زینتر شده باشد، چه کمتر از-سینترینگ شده باشد، چه بیش از-سینترینگ-دوام طولانی-گرمکن قابل اعتماد را از خرابی زودرس جدا میکند. هیچ پوشش، بازرسی یا تقویت بعدی نمی تواند غلافی را که به طور نامناسب زینتر شده است، ترمیم کند. حساس ترین ساعت در زندگی یک بخاری، ساعتی است که در کوره تف جوشی سپری می شود، بسیار قبل از اینکه قطره ای اسید ببیند. برای مهندسان و خریداران، تأیید اینکه یک غلاف بخاری PTFE از سازندهای با کنترل دقیق و مستند فرآیند تف جوشی تهیه میشود، جزئیات جزئی نیست{10}}این مهمترین پیشبینیکننده عمر مفید است.
