Politetrafloroetilen veya PTFE, hemen hemen her büyük endüstride yaygın olarak kullanılan çok yaygın bir malzemedir.Bu ultra kayganlaştırıcı ve çok kullanımlı floropolimer, havacılık ve otomotiv endüstrilerinden (kablo üzerinde yalıtım örtüsü olarak) müzik enstrümanı bakımına (valf yağı pirinç ve nefesli çalgıların hareketli parçalarında kullanılmak üzere bulunur) kadar herkese dokunur.Muhtemelen en ünlü kullanımı tencere ve tavalarda yapışmaz yüzey olarak kullanılır.PTFE kalıplanmış parçalar halinde şekillendirilebilir;esnek boru bağlantıları, valf gövdeleri, elektrik yalıtkanları, yataklar ve dişliler olarak kullanılır;ve boru olarak ekstrüzyona tabi tutuldu.
PTFE'nin hafif ancak güçlü özelliklerinin yanı sıra aşırı kimyasal direnci ve kimyasal inertliği, onu tıbbi cihazların imalatında ve kullanımında oldukça avantajlı kılmaktadır.Olağanüstü derecede düşük sürtünme katsayısı nedeniyle (bu, yüzeyin oldukça kaygan olduğunu söylemenin matematiksel bir yoludur),PTFE boruSaflığının korunması gereken ve ameliyat sırasında vücuda güvenli bir şekilde geçmesi gereken sert kimyasalların veya tıbbi aletlerin aktarılması için kullanılabilir.PTFE boru sistemi o kadar kaygan, esnek ve incedir ki, stentler, balonlar, aterektomi veya anjiyoplasti cihazları gibi aletlerin takılma veya tıkanma tehlikesi olmadan serbestçe kayması gereken durumlarda kılavuz kateter kimliği (iç çap) için mükemmeldir.Bu şeye hiçbir şey yapışmadığından, bakterilerin ve diğer bulaşıcı ajanların tüplere yapışmasını ve hastane kaynaklı enfeksiyonlara neden olmasını da engelleyebilir.
PTFE'nin tüm bu inanılmaz özellikleri onun neredeyse her zaman başka bir şeye bağlı olduğu anlamına gelir.Kaplama olarak, sızdırmazlık contası olarak veya Pebax ceketli ve plastik bağlantı yüksüklü boru sistemi olarak kullanılıyorsa büyük ihtimalle başka bir malzemeye yapıştırılması gerekir.Daha önce söylediğimizi fark etmiş olabilirsiniz: PTFE'ye hiçbir şey yapışmaz.Bu malzemeyi tıbbi cihaz şirketleri için bu kadar çekici kılan özellikler aynı zamanda ürün geliştirme ve üretim sırasında üretim zorlukları yaratma eğilimindedir.Kaplamaların, elastomerlerin ve diğer cihaz bileşenlerinin PTFE'ye yapışmasını sağlamak inanılmaz derecede zordur ve sıkı süreç kontrolleri gerektirir.
Peki üreticiler bu yaygın olarak kullanılan, birleştirilemez malzemeyi nasıl yapıştırılabilir hale getiriyor?Peki, düzgün bir şekilde işlendiğini veya hazırlandığını ve gerçekten yapıştırmaya veya kaplamaya hazır olduğunu nasıl biliyorlar?
PTFE'nin Kimyasal Olarak Aşındırılmasının Önemi
Kimyasal aşındırmaya neden ihtiyaç duyulduğunu açıklamak için PTFE'nin bağlanamama eksikliğine neyin sebep olduğunu anlamak gerekir.PTFE çok kararlı kimyasal bağlardan oluşur ve bu da onun başka herhangi bir şeye kısa süreliğine bile olsa bağlanmasını zorlaştırır.
PTFE kimyasal olarak inert olduğundan, yani yüzey temas ettiği havadaki veya diğer malzemelerin yüzeyindeki herhangi bir kimyasal molekülle reaksiyona girmediğinden, kablolara bağlanabilmesi için yüzeyinin kimyasal olarak değiştirilmesi gerekir. metaller veya uygulandığı borular.
Tüm yapışma, bir yüzeyin üst 1-5 moleküler katmanının, üzerine uygulanan yüzeyin üst 1-5 moleküler katmanında bulunan kimyasallarla etkileşime girdiği kimyasal bir işlemdir.Bu nedenle, başarılı bir şekilde bağlanmak için PTFE'nin yüzeyinin kimyasal olarak inert yerine kimyasal olarak reaktif hale getirilmesi gerekir.Malzeme Biliminde son derece reaktif ve diğer moleküllerle bağlanmaya istekli bir yüzeye "yüksek enerjili yüzey" adı verilir.Bu nedenle PTFE'nin temel koşulu olan "düşük enerji" durumundan "yüksek enerji", bağlanabilir kaliteye alınması gerekir.
Bunu yapmanın, vakumlu plazma işlemi de dahil olmak üzere birkaç yolu vardır ve zımparalama, aşındırma veya PVC veya poliolefinler için tasarlanmış astarlar kullanarak PTFE üzerinde yapıştırılabilir bir yüzey elde edebileceklerini söyleyenler de vardır.Ancak en yaygın ve bilimsel olarak kanıtlanmış yöntem, kimyasal aşındırma adı verilen bir işlemdir.
Aşındırma, PTFE'nin (tüm floropolimerleri oluşturan) bazı karbon-flor bağlarını kırar, aslında kazınmış alanın kimyasal özelliklerini değiştirir, onu hareketsiz bir yüzeyden aktif ve diğer maddelerle kimyasal olarak etkileşime girebilen bir yüzey haline getirir. .Ortaya çıkan yüzey daha az kaygandır ancak artık yapıştırılabilen, kalıplanabilen veya diğer malzemelere yapıştırılabilen, ayrıca üzerine baskı yapılmasına veya gravür yapılmasına da izin veren bir yüzeydir.
Dağlama, PTFE'nin yaygın olarak kullanılan Tetra Etch gibi bir sodyum çözeltisine yerleştirilmesiyle gerçekleştirilir.Yüzeyle ortaya çıkan kimyasal reaksiyon, flor moleküllerini floropolimerin karbon-flor omurgasından uzaklaştırarak elektronları eksik olan karbon atomlarını bırakır.Yeni kazınmış yüzey çok yüksek enerjiye sahiptir ve havaya maruz kaldığında oksijen molekülleri, su buharı ve hidrojenin uçarak flor moleküllerinin yerini almasına izin verilir ve böylece elektronların yenilenmesi sağlanır.Bu restorasyon işlemi, yüzeyde yapışmayı sağlayan reaktif bir molekül filmi ile sonuçlanır.
Kimyasal aşındırmayla ilgili harika şeylerden biri, yalnızca üstteki birkaç moleküler katmanı değiştirebilmesi ve PTFE'nin geri kalanını tüm benzersiz özellikleriyle birlikte bırakabilmesidir.
Kimyasal Aşındırma İşleminin Tutarlılığı Nasıl Doğrulanır?
Kimyasal aşındırma yalnızca en üstteki birkaç moleküler katmanı etkilediğinden PTFE'nin temel özellikleri aynı kalır.Ancak borularda kahverengi veya ten rengi bir renk tonu olabilir.Renk değişimi yüzeyin ne kadar yapıştırılabilir olduğuyla bağlantılı görünmüyor, bu nedenle bu renk değişikliğini PTFE'nin ne kadar iyi kazındığının gerçek bir göstergesi olarak kullanmayın.
Gravürünüzün istediğiniz türde bir yüzey oluşturduğunu bilmenin en iyi yolu, tüm profesyonel gravürcülerin kullandığı bir yöntemi kullanmaktır: su temas açısı ölçümleri.Bu teknik, yüksek derecede saflaştırılmış bir su damlasının PTFE üzerine bırakılması ve bu damlanın nasıl davrandığının ölçülmesiyle yapılır.Küçük damla ya PTFE'den daha fazla kendisine çekildiği için boncuk şeklinde olacak ya da PTFE'ye göre çok daha fazla çekildiği için "ıslanacak" ve yüzeye doğru düzleşecek.Genel olarak konuşursak, kimyasal aşındırma ne kadar başarılı olursa temas açısı o kadar düşük olur (damla daha düz olur).Buna genellikle yüzeyin "ıslanabilirliğinin" test edilmesi denir çünkü esas olarak yüzey uygun şekilde aşındırılırsa ve su damlası yayılırsa yüzeyin daha büyük bir kısmı ıslanır.
GörüntüüstündePTFE boru üzerinde kazınmadan önce bir su damlasının (küçük sarı ve mavi halkanın içinde) yukarıdan aşağıya görünümünü gösterir. Gördüğünüz gibi damlanın kenarı, borunun yüzeyi ile 95 derecelik bir açı yapar. tüp.
Yukarıdaki görüntü, kazındıktan sonra bir PTFE tüp üzerinde biriken benzer bir su damlasını göstermektedir.Sarı ve mavi halkanın daha büyük olması nedeniyle damlanın tüpün yüzeyine daha da yayıldığını söyleyebiliriz.Bu, düşme kenarının borunun yüzeyi ile daha düşük bir temas açısı oluşturduğu anlamına gelir.Ve bu açıyı her iki görüntünün de alındığı Surface Analyst cihazıyla ölçtüğümüzde görüyoruz ki evet açı 38 derece.Bu, bu tüpün yapıştırılabilir olmasını sağlamak için ulaşmamız gereken sayıya ilişkin önceden belirlenmiş gereksinimlerimizi karşılıyorsa, o zaman yüzeyin yeterince aşındırıldığını doğrulamış oluyoruz.
Su temas açısı testinin en etkili şekilde kullanılması için, aşındırma işleminden sonra ulaşılması gereken ideal açı aralığının ne olduğunu anlamak için bir Yüzey Bilimcisi ile birlikte çalışmak önemlidir.Bu, ölçülebilir bir spesifikasyona dayalı öngörülebilir bir birleştirme işlemi oluşturmanıza olanak tanır.Çünkü belirli bir temas açısına sahip bir yüzey oluşturmanız gerektiğini biliyorsanız, bunu yaptığınızda yapışmanızın başarılı olacağını da bilirsiniz.
Ek olarak, verimli bir aşındırma işlemi sağlamak için aşındırma yapılmadan önce su temas açısı ölçümünün yapılması önemlidir.Temel bir temizlik değerlendirmesi almak, temas açısı gereksinimlerinize ulaşmak için aşındırma parametrelerinin tam olarak ne olması gerektiğini bilmenizi sağlar.
Aşındırma İşleminizin Bakımı
Başarılı bir yapışma süreci için kazınmış PTFE'nin uygun şekilde saklanması şarttır.Depolama ve envanter bir Kritik Kontrol Noktasıdır (CCP).Bu ÇKP'ler, bir malzemenin yüzeyinin iyi ya da kötü yönde ve belki de kasıtsız olarak değişme fırsatına sahip olduğu tüm süreç boyunca herhangi bir yerdedir.Depolama ÇKP'si kazınmış PTFE için çok önemlidir çünkü yeni kimyasal olarak temizlenmiş yüzey o kadar reaktiftir ki temas ettiği her şey çalışmanızı değiştirebilir ve bozabilir.
PTFE post-etch'i saklamanın en iyi yolu, eğer yeniden kapatılabilirse, geldiği orijinal ambalajı kullanmaktır.Bu mümkün değilse UV'yi engelleyen torbalar iyi bir alternatiftir.PTFE'yi mümkün olduğunca hava ve nemden uzak tutun ve yapıştırmaya çalışmadan önce, yapışma özelliğini koruduğundan emin olmak için temas açısı ölçümü yaptığınızdan emin olun.
PTFE sayısız uygulamaya sahip olağanüstü bir malzemedir, ancak bundan en iyi şekilde yararlanmak için çoğu durumda kimyasal olarak aşındırılması ve daha sonra yapıştırılması gerekir.Bunun yeterince yapıldığından emin olmak için yüzeydeki kimyasal değişikliklere duyarlı bir testin kullanılması gerekir.Aşındırma işleminizi optimize etmek ve iş akışınıza kesinlik kazandırmak için üretim sürecinizi anlayan bir malzeme uzmanıyla ortak olun.
Gönderim zamanı: Temmuz-17-2023