Ce cauzează formarea de vezicule a unui strat de PTFE pe o placă de încălzire și cum este reparată?

O bulă uriașă moale ridicată în stratul de PTFE al unei plăci de încălzire semnifică sfârșitul funcției de protecție. Sub acel blister, substratul metalic este atacat. Apariția veziculelor este o defecțiune mecanică a legăturii de acoperire, iar cunoașterea cauzei definește abordarea reparației. Plăcile de încălzire acoperite cu PTFE-sînt utilizate frecvent în procesarea chimică, fabricarea semiconductoarelor și manipularea alimentelor, datorită calităților lor anti--rezistente la coroziune-neaderente. Dacă apar vezicule, întreaga placă de încălzire se strică.

Ce este un blister și cum se formează?
Un blister este o lipire localizată de-a învelișului de PTFE de substratul metalic. Acoperirea se desprinde și lasă o cavitate care este de obicei umplută cu gaz, lichid sau ambele. Blisterul se umflă pe măsură ce stratul de PTFE este întins, subțiat și în cele din urmă se rupe. Când se sparg, metalul de bază este expus mediului de proces și se poate coroda, contamina produsul și/sau poate cauza defectarea elementului de încălzire dacă umiditatea intră în componentele electrice.

Acumularea de gaz sau lichid la contactul PTFE-metal formează blistere. Presiunea acestui material prins rupe legătura adezivă dintre acoperire și substrat, determinând extinderea PTFE în exterior. Sursele comune ale acestei presiuni sunt:

Pregătirea greșită a suprafeței înainte de acoperire - Contaminanții precum uleiul, grăsimea sau straturile de oxid împiedică lipirea corectă a grundului.

Întărirea incompletă a grundului sau stratului de acoperire - Solvenții reziduali sau produsele de-reacție evoluează în timp ce placa este încălzită în funcțiune .

5. Permeabilitatea moleculelor minuscule prin stratul de PTFE - PTFE este permeabil la gaze și la unele lichide. Vaporii de apă, clorura de hidrogen sau alte molecule minuscule pot difuza prin acoperire la contactul cu metalul. Pe măsură ce placa se încălzește, aceste specii se extind sau reacționează. Acest lucru provoacă presiune.

Umiditatea captată sau solvenții de la curățare - Dacă suprafața metalică nu este uscată corespunzător înainte de acoperire, umiditatea se vaporizează în timpul serviciului și îndepărtează stratul.

În practică, cea mai frecventă cauză de apariție a veziculelor în plăcile de încălzire acoperite cu PTFE-este pătrunderea și încălzirea rapidă ulterioară. O placă utilizată la temperatură ridicată care a fost răcită și expusă la o atmosferă umedă sau agresivă chimic poate absorbi vapori de apă sau gaze acide prin PTFE. Reîncălzirea rapidă a plăcii face ca speciile volatile prinse să se extindă și să formeze vezicule.

Neidentificarea cauzei principale
Un blister înseamnă că legarea învelișului a eșuat acolo. Înainte de a încerca să o remediați, ar trebui să identificați problema. Altfel se va întâmpla din nou.

Aspect Cauză posibilă Sugestie de diagnosticare
Adesea, bule solitare uriașe. Contaminant (pregătire slabă a suprafeței locale) Blisterul apare la o sudură, răzuire sau dent
Multe blistere minuscule pe farfurie.Încălzire și permeabilitate rapidăBistere după creșterea temperaturii
Blistere de PTFE (de culoare maro sau negru-) Supraîncălzirea cauzează descompunerea PTFE și degajare de gaz.
Blistere formate în jurul marginilor plăcilor Infiltrare de umiditate la margini sau întărire incompletă a grundului Marginile nu etanșate sau amorsate corect
Fixarea unui strat de PTFE cu blistere a plăcii de încălzire
Notă importantă: veziculele mici nu se fixează ușor prin plasarea de PTFE nou deasupra. Gazul nedorit trebuie eliberat, iar metalul subiacent trebuie curățat și re{1}}amorsat. Un simplu plasture va capta aceeași sursă de gaz, iar blisterul se va forma-. Înlocuirea PTFE este importantă, dar și curățarea substratului este importantă.

Mici vezicule localizate, reparații pe teren
Pentru veziculele mici (mai puțin de aproximativ 25 mm diametru) care nu s-au rupt, un tehnician calificat poate efectua o reparație-limitată. Procesul este:

Îndepărtați stratul de blistere - Tăiați blisterul și o margine de 5–10 mm de acoperire intactă în jurul acestuia, folosind un cuțit ascuțit sau un instrument rotativ cu un abraziv moale. Incizia trebuie să se îngusteze treptat, astfel încât să nu existe margini ascuțite care să se ridice mai târziu.

Inspectați și curățați substratul metalic. Îndepărtați rugina, produsele de coroziune sau grundul rezidual. Cel mai bun este un mic blaster abraziv (cu oxid de aluminiu sau mărgele de sticlă). Metalul trebuie să fie finisat cu un finisaj de metal alb (fără contaminare evidentă, chiar și culoare gri mat).

Degresați și uscați – Curățați metalul expus folosind o cârpă curată, fără scame{0}, umezită cu acetonă sau cu un degresant adecvat. Se lasa sa se usuce bine.

Aplicați grund - Folosiți o perie sau un pistol mic de pulverizare pentru a aplica un grund PTFE la temperatură-înaltă compatibil cu sistemul de acoperire original. Urmați programul de întărire al producătorului (de obicei 15-30 de minute la 120-150 de grade).

Aplicați stratul superior de PTFE - Aplicați stratul de acoperire PTFE după ce acesta s-a răcit. Mai multe straturi subțiri (2-3) > 1 strat gros. Fiecare strat este uscat între următorul.

Întărire finală - Încălzește întreaga placă pe ciclul de întărire recomandat de producătorul de acoperire (adesea 10-20 de minute la 380-400 de grade pentru PTFE). Poate fi utilizată o sursă locală de căldură (de exemplu, un pistol de căldură sau un cuptor mic), dar întreaga placă trebuie încălzită uniform pentru a preveni stresul termic."

După ce s-a răcit, testați zona reparată pentru aderență încercând să ridicați marginea cu o lamă ascuțită. O soluție bună nu se va decoji.

Când să îndepărtați și să refinisați întreaga placă
A field repair is unreliable if the blister is large (>50 mm), există mai multe blistere răspândite în jurul plăcii sau blisterul a explodat deja expunând metalul corodat. Învelișul de PTFE trebuie îndepărtat complet, iar placa trebuie acoperită corect. Aceasta include:

Decapare chimică a vechiului PTFE cu soluții de stripare specializate (de obicei pe bază de solvenți organici sau alcalii puternice la temperaturi ridicate).

Sablare complet abrazivă până la starea de metal alb pe întreaga placă.

Re{0}}amorsarea și reacoperirea într-un mediu controlat cu întărire în cuptor.

Este posibil ca plasturele să nu supraviețuiască ciclului de căldură al plăcii. În aplicațiile culinare și farmaceutice, dacă învelișul este deteriorat, bucăți de PTFE pot fi vărsate în produs.

Sablare abrazivă la metal alb – Fără rugină, soltar sau impurități vizibile.