Ang polytetrafluoroethylene, o PTFE, ay isang pangkaraniwang materyal na malawakang ginagamit sa halos lahat ng pangunahing industriya.Ang ultra-lubricious at multi-use fluoropolymer na ito ay nakakaantig sa lahat mula sa aerospace at automotive na industriya (bilang isang insulating cover sa paglalagay ng kable) hanggang sa pagpapanatili ng instrumentong pangmusika (ito ay matatagpuan sa valve oil na tanso at woodwind na mga instrumento para gamitin sa kanilang mga gumagalaw na bahagi).Marahil ang pinakatanyag na paggamit nito ay ginagamit bilang isang non-stick na ibabaw sa mga kaldero at kawali.Ang PTFE ay maaaring mabuo sa mga molded na bahagi;ginagamit bilang flexible pipe joints, valve body, electrical insulators, bearings, at gears;at pinalabas bilang tubing.
Ang matinding paglaban sa kemikal at kawalang-kilos ng kemikal, gayundin ang magaan ngunit malakas na katangian ng PTFE, ay ginagawa itong lubos na kapaki-pakinabang sa paggawa at paggamit ng mga medikal na kagamitan.Dahil sa napakababang koepisyent ng friction nito (na isang matematikal na paraan ng pagsasabi na ang ibabaw ay kapansin-pansing madulas),Tubing ng PTFEay maaaring gamitin upang maglipat ng masasamang kemikal o mga kagamitang medikal na ang kadalisayan ay kailangang mapanatili at nangangailangan ng ligtas na daanan sa katawan sa panahon ng operasyon.Ang PTFE tubing ay napakalubricious, nababanat at manipis na perpekto para sa isang gabay na catheter ID (inside diameter) kung saan ang mga tool tulad ng stent, balloon, atherectomy, o angioplasty device ay kailangang malayang dumausdos nang walang banta ng mga sagabal o sagabal.Dahil walang dumidikit sa bagay na ito, maaari din itong makagambala sa kakayahan ng bakterya at iba pang mga nakakahawang ahente na sumunod sa tubing at maging sanhi ng mga impeksyon na nakuha sa ospital.
Ang lahat ng hindi kapani-paniwalang katangiang ito ng PTFE ay nangangahulugan na ito ay halos palaging nakatali sa ibang bagay.Kung ito ay ginagamit bilang isang coating, bilang isang sealing gasket, o bilang tubing na may Pebax jackets at plastic connective ferrules, ito ay malamang na kailangan na sumunod sa isa pang materyal.Maaaring napansin mo ang sinabi na namin: walang dumidikit sa PTFE.Ang mga pag-aari na ginagawang kaakit-akit ang materyal na ito sa mga kumpanya ng medikal na aparato ay madalas ding lumikha ng mga hamon sa pagmamanupaktura sa panahon ng pagbuo at paggawa ng produkto.Ang pagkuha ng mga coatings, elastomer, at iba pang bahagi ng device upang madikit sa PTFE ay napakahirap at nangangailangan ng mahigpit na kontrol sa proseso.
Kaya, paano ginagawa ng mga tagagawa ang malawakang ginagamit na materyal na ito na hindi nakakabit?At paano nila malalaman na ito ay ginagamot o naihanda nang maayos at talagang handa nang mag-bonding o mag-coat?
Ang Kahalagahan ng Chemically Etching PTFE
Upang ipaliwanag kung bakit kailangan ang pag-ukit ng kemikal, kailangang maunawaan kung ano ang sanhi ng kakulangan ng pagkakatali ng PTFE.Binubuo ang PTFE ng napaka-matatag na mga bono ng kemikal, na nagpapahirap sa pagsali nito sa anumang bagay, kahit na sandali.
Dahil ang PTFE ay chemically inert, ibig sabihin, ang surface ay hindi tumutugon sa anumang kemikal na molecule kung saan ito nakakaugnay, alinman sa mga nasa hangin o sa mga nasa ibabaw ng iba pang mga materyales, ang ibabaw nito ay kailangang chemically modified upang ikabit sa paglalagay ng kable, metal, o tubing kung saan ito nilalapatan.
Ang lahat ng adhesion ay isang kemikal na proseso kung saan ang nangungunang 1-5 molecular layer ng isang surface ay nakikipag-ugnayan sa mga kemikal na nasa itaas na 1-5 molecular layer ng anumang surface na inilalapat dito.Samakatuwid, ang ibabaw ng PTFE ay kailangang gawing chemically reactive kumpara sa chemically inert upang matagumpay na mag-bonding.Sa Materials Science, ang isang surface na sobrang reaktibo at sabik na makipag-bonding sa ibang mga molecule ay tinatawag na "high-energy surface."Kaya't ang PTFE ay kailangang kunin mula sa isang "mababang enerhiya" na estado, na kung saan ay ang baseline na kondisyon nito, sa isang "mataas na enerhiya," bondable na kalidad.
Mayroong ilang mga paraan upang gawin ito, kabilang ang vacuum plasma treatment, at may ilan na nagsasabing makakamit nila ang isang bondable surface sa PTFE sa pamamagitan ng sanding, abrading, o paggamit ng mga primer na idinisenyo para sa PVC o polyolefins.Gayunpaman, ang pinakakaraniwan at pinakapatunayang siyentipikong pamamaraan ay isang prosesong tinatawag na chemical etching.
Ang pag-ukit ay sinisira ang ilan sa mga carbon-fluorine bond ng PTFE (na bumubuo sa lahat ng fluoropolymer), sa katunayan, binabago ang mga kemikal na katangian ng nakaukit na lugar, dinadala ito mula sa isang hindi gumagalaw na ibabaw patungo sa isa na aktibo at may kakayahang makipag-ugnayan sa kemikal sa iba pang mga sangkap .Ang resultang ibabaw ay hindi gaanong lubricious ngunit ngayon ay isang ibabaw na maaaring idikit, hulmahin, o idikit sa iba pang mga materyales, pati na rin pinapayagan itong mai-print o ukit.
Ginagawa ang pag-ukit sa pamamagitan ng paglalagay ng PTFE sa isang sodium solution, tulad ng karaniwang ginagamit na Tetra Etch.Ang resultang kemikal na reaksyon sa ibabaw ay nag-aalis ng mga molekula ng fluorine mula sa backbone ng carbon-fluorine ng fluoropolymer na nag-iiwan ng mga atomo ng carbon na kulang sa mga electron.Ang bagong-ukit na ibabaw ay may napakataas na enerhiya, at kapag ito ay nalantad sa hangin, ang mga molekula ng oxygen, singaw ng tubig, at hydrogen ay pinahihintulutang lumipad upang pumalit sa mga molekula ng fluorine, na nagpapahintulot sa pagpapanumbalik ng mga electron.Ang proseso ng pagpapanumbalik na ito ay nagreresulta sa isang reaktibong pelikula ng mga molekula sa ibabaw na nagbibigay-daan sa pagdirikit.
Ang isa sa mga magagandang bagay tungkol sa pag-ukit ng kemikal ay nagagawa nitong baguhin lamang ang ilang nangungunang mga molecular layer at iwang buo ang natitirang bahagi ng PTFE kasama ang lahat ng natatanging katangian nito.
Paano I-verify ang Consistency ng isang Proseso ng Chemical Etch.
Ang mga pangunahing katangian ng PTFE ay nananatiling pareho dahil ang chemical etching ay nakakaapekto lamang sa pinakatuktok na ilang molekular na layer.Gayunpaman, maaaring may kayumanggi o kayumangging kulay sa tubing.Ang pagkakaiba-iba ng kulay ay tila hindi nauugnay sa kung gaano nakakagapos ang ibabaw, kaya huwag gamitin ang pagkawalan ng kulay na ito bilang isang tunay na indikasyon kung gaano kahusay ang pagkakaukit ng PTFE.
Ang pinakamahusay na paraan upang malaman na ang iyong pag-ukit ay lumikha ng uri ng ibabaw na iyong hinahangad ay ang paggamit ng isang paraan na ginagamit ng lahat ng mga propesyonal na etcher: mga sukat ng anggulo ng pakikipag-ugnay sa tubig.Ang pamamaraan na ito ay ginagawa sa pamamagitan ng pagdeposito ng isang patak ng napakadalisay na tubig sa PTFE at pagsukat kung paano kumikilos ang patak na iyon.Ang maliit na patak ay maaaring tumaas dahil ito ay mas naaakit sa sarili nito kaysa sa PTFE, o ito ay "basa" at patagin laban sa ibabaw dahil ito ay naaakit sa PTFE.Sa pangkalahatan, mas matagumpay ang chemical etch - mas mababa ang contact angle (, mas flatter ang drop).Ito ay madalas na tinutukoy bilang pagsubok sa "pagkabasa" ng ibabaw dahil, sa esensya, kung ang ibabaw ay maayos na nakaukit at ang patak ng tubig ay kumalat, mas maraming ibabaw ang nabasa.
Ang imahesa itaasnagpapakita ng top-down view ng isang patak ng tubig (sa loob ng maliit na dilaw at asul na singsing) sa PTFE tubing bago ito maukit. Gaya ng nakikita mo, ang gilid ng patak ay gumagawa ng 95-degree na anggulo sa ibabaw ng tubo.
Ang larawan sa itaas ay nagpapakita ng katulad na patak ng tubig na idineposito sa isang PTFE tube pagkatapos na maukit.Masasabi mong mas kumalat ang patak sa ibabaw ng tubo dahil mas malaki ang dilaw at asul na singsing.Nangangahulugan ito na ang drop edge ay lumilikha ng mas mababang contact angle sa ibabaw ng tubing.At kapag sinusukat ang anggulong iyon gamit ang Surface Analyst device, kung saan kinuha ang parehong larawang ito, makikita natin na, oo, ang anggulo ay 38 degrees.Kung natutugunan nito ang aming paunang natukoy na mga kinakailangan para sa bilang na kailangan naming pindutin upang matiyak na ang tubo na ito ay bondable, pagkatapos ay na-validate namin na ang ibabaw ay na-ukit nang sapat.
Para sa pinakamabisang paggamit ng water contact angle test, mahalagang makipagtulungan sa isang Surface Scientist upang maunawaan kung ano ang perpektong hanay ng anggulo na maaabot pagkatapos ng iyong pag-ukit.Nagbibigay-daan ito sa iyo na bumuo ng isang predictable na proseso ng bonding batay sa isang quantifiable specification.Dahil kung alam mong kailangan mong gumawa ng surface na may partikular na anggulo ng contact, alam mo na kapag ginawa mo, ang iyong pagdirikit ay magiging matagumpay.
Bukod pa rito, upang matiyak ang isang mahusay na proseso ng pag-ukit, mahalagang kumuha ng pagsukat ng anggulo sa pakikipag-ugnay sa tubig bago maganap ang pag-ukit.Ang pagkuha ng baseline cleanliness assessment ay nagbibigay-daan sa iyong malaman kung ano mismo ang mga parameter ng ukit upang maabot ang iyong mga kinakailangan sa contact angle.
Pagpapanatili ng Iyong Ukit
Ang wastong pag-iimbak ng nakaukit na PTFE ay mahalaga sa isang matagumpay na proseso ng pagdirikit.Ang imbakan at imbentaryo ay isang Critical Control Point (CCP).Ang mga CCP na ito ay nasa kahit saan sa buong proseso kung saan ang ibabaw ng isang materyal ay may pagkakataong magbago, para sa kabutihan o para sa masama, at marahil ay hindi sinasadya.Ang storage CCP ay mahalaga para sa nakaukit na PTFE dahil ang bagong chemically cleaned na ibabaw ay napaka-reaktibo na anumang bagay na nakontak nito ay maaaring magbago at magpababa sa iyong trabaho.
Ang pinakamahusay na kasanayan sa pag-iimbak ng PTFE post-etch ay ang paggamit ng orihinal na packaging kung saan ito narating kung ito ay muling maseal.Kung hindi iyon available, ang mga UV-blocking bag ay isang magandang alternatibo.Ilayo ang PTFE sa hangin at halumigmig hangga't maaari, at bago subukang mag-bonding dito, siguraduhing gumawa ka ng pagsukat ng anggulo ng contact upang matiyak na napanatili nito ang kakayahang mag-bonding.
Ang PTFE ay isang pambihirang materyal na may napakaraming mga aplikasyon, ngunit upang masulit ito, dapat itong chemically etched at pagkatapos ay bonded sa karamihan ng mga kaso.Upang matiyak na ito ay tapos na nang sapat, isang pagsubok na sensitibo sa mga pagbabago sa kemikal sa ibabaw ay kailangang gumamit.Makipagtulungan sa isang eksperto sa mga materyales na nauunawaan ang iyong proseso ng pagmamanupaktura upang ma-optimize ang iyong ukit at magtanim ng katiyakan sa iyong daloy ng trabaho.
Oras ng post: Hul-17-2023