Politetrafluoretileno, aŭ PTFE, estas tre ofta materialo vaste uzata en preskaŭ ĉiu grava industrio.Ĉi tiu ultra-lubrika kaj pluruza fluoropolimero tuŝas ĉiujn de la aerspaca kaj aŭtomobila industrio (kiel izola kovrilo sur kablado) ĝis muzikinstrumenta prizorgado (ĝi troviĝas en la valvooleo-latuno kaj lignaj blovinstrumentoj por uzo sur iliaj movaj partoj).Verŝajne ĝia plej fama uzado estas uzata kiel ne-gluita surfaco sur potoj kaj patoj.PTFE povas esti formita en mulditaj partoj;uzata kiel flekseblaj tubaj artikoj, valvkorpoj, elektraj izoliloj, lagroj kaj ilaroj;kaj eltrudita kiel tubo.
La ekstrema kemia rezisto kaj kemia inerteco, same kiel la malpezaj sed fortaj propraĵoj de PTFE, faras ĝin tre avantaĝa en la fabrikado kaj uzo de medicinaj aparatoj.Pro ĝia eksterordinare malalta frikciokoeficiento (kiu estas matematika maniero diri ke la surfaco estas rimarkinde glitiga),PTFE-tubopovas esti uzata por transdoni severajn kemiaĵojn aŭ medicinajn ilojn, kies pureco devas esti konservita kaj bezonas sekuran eniron en la korpon dum kirurgio.PTFE-tubo estas tiel lubrika, rezistema kaj maldika, ke ĝi estas perfekta por gvida katetera ID (interna diametro) kie iloj kiel stentoj, balonoj, aterektomio aŭ angioplastio-aparatoj devas gliti tra libere sen la minaco de blokadoj aŭ obstrukco.Ĉar nenio aliĝas al ĉi tiu aĵo, ĝi ankaŭ povas malhelpi la kapablon de bakterioj kaj aliaj infektaj agentoj aliĝi al tuboj kaj kaŭzi hospitale akiritajn infektojn.
Ĉiuj ĉi tiuj nekredeblaj atributoj de PTFE signifas, ke ĝi preskaŭ ĉiam estas ligita al io alia.Se ĝi estas uzata kiel tegaĵo, kiel sigela paketo, aŭ kiel tubo kun Pebax-jakoj kaj plastaj konektivaj ferruloj, estas tre verŝajne ke ĝi devas aliĝi al alia materialo.Vi eble rimarkis tion, kion ni jam diris: nenio aliĝas al PTFE.La propraĵoj, kiuj faras ĉi tiun materialon tiel alloga al kompanioj pri medicinaj aparatoj, ankaŭ emas krei fabrikajn defiojn dum produkta disvolviĝo kaj produktado.Akiri tegaĵojn, elastomerojn kaj aliajn aparatajn komponantojn aliĝi al PTFE estas nekredeble defia kaj postulas striktajn procezkontrolojn.
Do, kiel fabrikantoj faras ĉi tiun vaste uzatan, neligablan materialon ligebla?Kaj kiel ili scias, ke ĝi estis traktita aŭ preparita ĝuste kaj estas efektive preta por ligi aŭ kovri?
La Graveco de Kemie Etching PTFE
Por klarigi kial kemia akvaforto necesas, necesas kompreni, kio kaŭzas la mankon de ligeblo de PTFE.PTFE konsistas el tre stabilaj kemiaj ligoj, kiuj malfaciligas ĝin aliĝi al io ajn alia, eĉ mallonge.
Ĉar PTFE estas kemie inerta, kio signifas, ke la surfaco ne reagas kun iuj kemiaj molekuloj kun kiuj ĝi kontaktas, aŭ tiuj en la aero aŭ tiuj sur la surfaco de aliaj materialoj, ĝia surfaco devas esti kemie modifita por alkroĉi al kablado, metaloj, aŭ tuboj, al kiuj ĝi estas aplikata.
Ĉiu adhero estas kemia procezo en kiu la supraj 1-5 molekulaj tavoloj de surfaco interagas kun la kemiaĵoj ĉeestantaj ĉe la supraj 1-5 molekulaj tavoloj de ajna surfaco estas aplikata al ĝi.Tial, la surfaco de PTFE devas fariĝi kemie reaktiva kontraste al kemie inerta por ligi sukcese.En Materiala Scienco, surfaco kiu estas tre reaktiva kaj avida ligi kun aliaj molekuloj estas nomita "altenergia surfaco".Do PTFE devas esti prenita de "malalta energio" ŝtato, kiu estas ĝia bazlinia kondiĉo, al "alta energio", ligebla kvalito.
Estas kelkaj manieroj fari tion, inkluzive de vakua plasma traktado, kaj estas iuj, kiuj diras, ke ili povas atingi ligan surfacon sur PTFE per sablado, abrazado aŭ uzado de enkondukoj, kiuj estis desegnitaj por PVC aŭ poliolefinoj.Tamen, la plej ofta kaj plej science pruvita metodo estas procezo nomata kemia akvaforto.
Akvaforto rompas kelkajn el la karbon-fluoraj ligoj de PTFE (kiuj konsistigas ĉiujn fluoropolimerojn), en efiko, ŝanĝante la kemiajn karakterizaĵojn de la gravurita areo, prenante ĝin de inerta surfaco al unu kiu estas aktiva kaj kapabla kemie interagi kun aliaj substancoj. .La rezulta surfaco estas malpli lubrika sed nun estas surfaco kiu povas esti gluita, muldita aŭ ligita al aliaj materialoj, same kiel permesante al ĝi esti presita aŭ gravurita.
Akvaforto estas farita metante la PTFE en natrian solvon, kiel la ofte uzita Tetra Etch.La rezulta kemia reago kun la surfaco forigas fluorajn molekulojn de la karbon-fluora spino de la fluoropolimero lasante karbonatomojn kiuj estas mankhavaj en elektronoj.La ĵus gravurita surfaco havas tre altan energion, kaj kiam ĝi estas eksponita al aero, oksigenmolekuloj, akvovaporo, kaj hidrogeno estas permesitaj flugi enen por preni la lokon de la fluormolekuloj, permesante restarigon de la elektronoj.Ĉi tiu restarigprocezo rezultigas reaktivan filmon de molekuloj sur la surfaco kiuj ebligas aliĝon.
Unu el la bonegaj aferoj pri kemia akvaforto estas ke ĝi kapablas ŝanĝi nur la suprajn malmultajn molekulajn tavolojn kaj lasi la reston de la PTFE nerompita kun ĉiuj ĝiaj unikaj propraĵoj.
Kiel Kontroli la Konsekvencon de Kemia Etch-Procezo.
La kernpropraĵoj de PTFE restas la samaj ĉar kemia akvaforto nur influas la tre suprajn malmultajn molekulajn tavolojn.Tamen, povas esti bruna aŭ sunbruna nuanco al la tubo.Kolorvario ŝajnas ne korelacii al kiom ligebla la surfaco estas, do ne uzu ĉi tiun senkoloriĝon kiel realan indikon pri kiom bone la PTFE estis gravurita.
La plej bona maniero scii, ke via akvaforto kreis la specon de surfaco, kiun vi serĉas, estas uzi metodon, kiun ĉiuj profesiaj gravuristoj uzas: mezurado de akvo-kontakta angulo.Ĉi tiu tekniko estas farita deponante guton da tre purigita akvo sur la PTFE kaj mezurante kiel tiu guto kondutas.La eta guto aŭ perlas supren ĉar ĝi estas pli altirita al si mem ol la PTFE, aŭ ĝi "malsekiĝos" kaj platiĝos kontraŭ la surfaco ĉar ĝi estas tiel altirita al la PTFE.Ĝenerale parolante, ju pli sukcesa la kemia gravurado - des pli malalta la kontaktangulo (des pli plata la guto) estos.Tio ofte estas referita kiel testado de la "malsekeco" de la surfaco ĉar, esence, se la surfaco estas konvene gravurita kaj la akvoguto disvastiĝas, pli de la surfaco iĝas malseka.
La bildosupremontras desupran vidon de akvoguto (ene de la malgranda flava kaj blua ringo) sur PTFE-tubo antaŭ ol ĝi estis gravurita. Kiel vi povas vidi, la rando de la guto faras 95-gradan angulon kun la surfaco de la tubo.
La supra bildo montras similan guton da akvo deponita sur PTFE-tubo post esti gravurita.Vi povas diri, ke la guto disvastiĝis plu sur la surfaco de la tubo ĉar la flava kaj blua ringo estas pli granda.Ĉi tio signifas, ke la falrando kreas pli malaltan kontaktan angulon kun la surfaco de la tubo.Kaj kiam mezuras tiun angulon per Surface Analyst-aparato, el kiu ambaŭ ĉi tiuj bildoj estis prenitaj, ni vidas, ke jes, la angulo estas 38 gradoj.Se tio plenumas niajn antaŭdestinitajn postulojn por la nombro, kiun ni devas bati por certigi, ke ĉi tiu tubo estas ligebla, tiam ni ĵus konfirmis, ke la surfaco estis sufiĉe gravurita.
Por la plej efika uzo de la akva kontakta angulo-testo, gravas labori kun Surfaca Sciencisto por kompreni, kio estas la ideala angula gamo por atingi post via gravurado.Ĉi tio ebligas al vi konstrui antaŭvideblan ligan procezon bazitan sur kvantigebla specifo.Ĉar se vi scias, ke vi devas krei surfacon kun aparta kontakta angulo, tiam vi scias, ke kiam vi faros, via aliĝo estos sukceso.
Aldone, por certigi efikan akvafortan procezon, gravas preni akvon-kontaktan angulon antaŭ ol la akvaforto okazas.Akiri bazan purecan taksadon ebligas al vi scii precize, kiaj devas esti la parametroj de la akvaforto por atingi viajn kontaktangulpostulojn.
Konservante Vian Etch
Konvena stokado de gravurita PTFE estas esenca por sukcesa adherprocezo.Stokado kaj stokregistro estas Kritika Kontrolpunkto (CCP).Ĉi tiuj CCP-oj estas ie ajn en la tuta procezo, kie la surfaco de materialo havas ŝancon ŝanĝiĝi, bone aŭ malbone, kaj eble senintence.La stokado CCP estas decida por gravurita PTFE ĉar la lastatempe kemie purigita surfaco estas tiel reaktiva ke ĉio, kion ĝi kontaktas, povas ŝanĝi kaj degradi vian laboron.
La plej bona praktiko en stokado de PTFE-post-gravurado estas uzi la originalan pakaĵon, kiun ĝi alvenis, se ĝi estas resgelebla.Se tio ne haveblas, tiam UV-blokaj sakoj estas bona alternativo.Konservu la PTFE for de aero kaj humideco kiel eble plej multe, kaj antaŭ ol provi ligi al ĝi, certigu, ke vi prenas kontaktan angulon por certigi, ke ĝi konservis sian kapablon ligi.
PTFE estas eksterordinara materialo kun multaj aplikoj, sed por akiri la plej grandan parton de ĝi, ĝi devas esti kemie gravurita kaj tiam kunligita en la plej multaj kazoj.Por certigi, ke tio estas farita sufiĉe, testo kiu estas sentema al la kemiaj ŝanĝoj sur la surfaco devas esti uzita.Kunlaboru kun fakulo pri materialoj, kiu komprenas vian produktadprocezon por optimumigi vian gravuraĵon kaj ensigi certecon en vian laborfluon.
Afiŝtempo: Jul-17-2023