Фторопласт пен капролонды қалай дұрыс желімдеу керек

Фторопласт пен капролонды желімдеу өндірісте жиі кездесетін, бірақ технологиялық тұрғыдан күрделі міндеттердің бірі. Фторопласт-4, яғни PTFE, беткі энергиясы өте төмен материал болғандықтан, көптеген әмбебап желімдерге іс жүзінде жабыспайды. Капролон негізіндегі полиамид-6 де ылғал сіңіреді және өлшемін өзгерте алады. Сондықтан дұрыс нәтиже тек желім маркасына емес, материалды сәйкестендіруге, бет дайындауға, қысымға және қату режиміне байланысты.

Бұл мәселе сорғы жабдықтарында, тығыздағыш тораптарда, бағыттаушы төлкелерде, химиялық ортаға төзімді қаптамаларда және машина жасау бөлшектерінде туындайды. Қазақстандағы мұнай-газ, металлургия, тау-кен және энергетикалық кәсіпорындарда, соның ішінде Qarmet кәсіпорындарында, бұрынғы АрселорМиттал Теміртау өндірістік алаңдарында, сондай-ақ Алматы, Астана, Шымкент зауыттарында фторопласт пен капролон көбіне желіммен емес, механикалық қысу немесе арнайы конструкциялық торап арқылы біріктіріледі.

Неліктен фторопластты желімдеу қиын?

Фторопласт-4 химиялық инерттілігімен, төмен үйкелісімен және жабыспайтын бетімен ерекшеленеді. Оның жұмыс температурасы шамамен −200-ден +260 °C-қа дейін, алайда нақты шек бөлшек конструкциясына, жүктемеге және өндіруші құжатына тәуелді. Материалдың үйкеліс коэффициенті төмен болғанымен, бұл қасиет желім қабатының адгезиясына кері әсер етеді.

Капролон немесе полиамид-6 механикалық беріктігі жоғары, тозуға төзімді және шамамен −40…+100 °C аралығында жұмыс істей алады. Бірақ полиамид қоршаған ортадан ылғал қабылдайды. Ылғалдылық өзгерген кезде оның өлшемі, қаттылығы және серпімділігі өзгереді. Сол себепті фторопласт пен капролон арасындағы желім жігі температуралық циклдерде және ылғалды ортада қосымша кернеуге ұшырайды.

Маңызды инженерлік қағида: фторопласт пен капролонды желімдеу тек статикалық, төмен жүктемелі қосылыс үшін қарастырылуы керек. Қысым, соққы, діріл немесе жоғары температура бар тораптарда механикалық бекітуді негізгі, ал желімді қосымша элемент ретінде қолданыңыз.

Қандай желім қолдануға болады?

Кәдімгі цианоакрилат, ПВА, силикон герметигі және тұрмыстық эпоксид фторопластқа алдын ала өңдеусіз сенімді жабыспайды. Қысқа мерзімді сынақта қосылыс берік көрінгенімен, май, су, температура ауытқуы немесе діріл әсерінен жігі ажырауы мүмкін.

Фторопласт үшін ең нәтижелі тәсілдердің бірі — бетті өнеркәсіптік химиялық травление арқылы активтендіру. Натрий-нафталин негізіндегі құрамдар фторопласттың үстіңгі қабатын өзгертеді және оның бет энергиясын арттырады. Мұндай реагенттер күйдіргіш, жанғыш немесе уытты болуы мүмкін. Сондықтан олармен жұмыс тек желдетілетін бөлмеде, химиялық төзімді қолғап, көзілдірік және өндірістік регламент бойынша орындалуы тиіс.

Фторопласт пен капролонды желімдеу технологиясы

1. Бөлшектерді тексеру

Алдымен материал маркасын анықтаңыз. Фторопласт-4, модификацияланған PTFE, толтырылған фторопласт және графитті немесе шыныталшықты маркалардың желімдену қабілеті әртүрлі. Капролонның да табиғи, май толтырылған, шыныталшықпен күшейтілген және басқа модификациялары болады. Материалға арналған паспортты, сәйкестік сертификатын және партия нөмірін тексерген жөн. Фторопласт-4 сипаттамалары көбіне ГОСТ 10007-80 бойынша, ал полиамидті дайындамалар тиісті техникалық шарттар мен өндіруші құжаттары бойынша жеткізіледі. Қазақстанда қолданылатын стандарттың қолданыстағы редакциясын және СТ РК талаптарын жобалық құжаттамадан нақтылау қажет.

2. Бетті механикалық дайындау

Фторопласт беті майдан, шаңнан және өңдеу іздерінен тазартылып, өте ұсақ түйіршікті абразивпен күңгірттендіріледі. Әдетте P240–P400 түйірлі абразив пайдаланылады. Қатты қысым түсіріп, терең сызат салуға болмайды. Капролон беті үшін P180–P320 абразив жеткілікті. Өңдеуден кейін бөлшек қысылған ауамен немесе түксіз майлықпен тазаланады.

Майсыздандыру үшін изопропил спирті немесе желім өндірушісі ұсынған еріткіш қолданылады. Ацетон кейбір полиамид маркаларының бетін өзгертуі мүмкін, сондықтан оны алдымен сынақ үлгісінде тексеру қажет. Тазаланған бетке қолмен қайта тиіспеңіз.

3. Фторопластты активтендіру

Егер қосылыс жауапты болса, тек абразивпен өңдеу жеткіліксіз. Химиялық травление немесе плазмалық активтендіру қажет болуы мүмкін. Травленген бет әдетте қоңыр немесе қаралау реңкке ие болады. Бұл қабат жарықта ұзақ сақталмауы мүмкін, сондықтан өңдеуден кейін желімдеу мүмкіндігінше тез орындалады. Реагентпен өңделген бетті өндіруші нұсқаулығында көрсетілген еріткішпен шаю және толық кептіру керек.

4. Желімді жағу және қысу

Екі компонентті эпоксидті желім өндіруші көрсеткен пропорцияда араластырылып, екі бетке жұқа әрі біркелкі қабатпен жағылады. Қалың желім қабаты беріктікті арттырмайды, керісінше ішкі шөгу мен жарықшақ қаупін көбейтеді. Практикада 0,1–0,3 мм шамасындағы бақыланатын жіктер тиімді болады, бірақ нақты мән желімнің техникалық паспортымен анықталады.

Бөлшектерді жинаған кезде ауа көпіршіктерін шығаруға тырысыңыз. Қысқыш немесе арнайы кондуктор бөлшектерді жылжытпай ұстауы керек, алайда артық қысым желімді толық сығып тастамауы тиіс. Қату уақыты бөлме температурасында 12–24 сағат болуы мүмкін. Толық беріктікке жету үшін кейбір құрамдарға 3–7 тәулік қажет.

Қазақстан жағдайында нені ескеру керек?

Астана мен Қарағандыдағы суық қыс, Алматыдағы температураның тәуліктік ауытқуы, Ақтау мен Атыраудағы тұзды-ылғалды ауа, Шымкенттегі ыстық климат желім қосылысына әртүрлі әсер етеді. Қоймада сақталған капролонды бірден желімдеуге болмайды: материал температурасы цехпен теңесіп, ылғал күйі тұрақтануы керек.

Құбыр арматурасы, сорғы корпусы немесе мұнай өнімдерімен жанасатын бөлшек үшін желімнің мұнайға, тұзды суға, сілтіге және температуралық циклдерге төзімділігі жеке тексеріледі. Qarmet, мұнай-газ және тау-кен кәсіпорындарында қосылыс қабылданар алдында үлгілік сынақ, тартуға немесе ығысуға беріктік сынағы, сондай-ақ термоциклдік тексеріс жүргізген дұрыс.

Жиі жіберілетін қателер

• Фторопластты тазаламай, бірден эпоксид жағу;
• Капролонның ылғал сіңіргенін ескермеу;
• желімнің қату уақытын қысқарту үшін бөлшекті ерте жүктеу;
• жоғары температуралы немесе дірілді торапта тек желімге сену;
• химиялық травление құрамын қауіпсіздік регламентінсіз қолдану;
• үлгілік сынақсыз сериялық бөлшекті өндіріске енгізу.

Қай кезде механикалық бекіту тиімді?

Егер қосылыс қысымда жұмыс істесе, соққы қабылдаса, үнемі тербелсе немесе фторопласттың температурасы 100 °C-тан жоғары болса, механикалық шешім басым болады. Фланец, ойыққа отырғызу, қапсырма, бұрандалы сақина, төлке немесе қысу арқылы бекіту желім жігіне түсетін жүктемені азайтады. Көп жағдайда ең сенімді конструкция — фторопласт бөлшегін капролон корпусына механикалық отырғызып, желімді тек саңылауды толтыратын және герметикалайтын материал ретінде пайдалану.

Материал маркасын, өлшемін немесе қосылу технологиясын таңдауға көмек қажет болса, РТИ каталогын қараңыз. Техникалық кеңес алу үшін ural-rti.org сайтына кіріп, +7 958 578-05-89 нөміріне немесе kz@ural-rti.org электрондық поштасына хабарласыңыз. Арнайы РТИ бөлшектерін жасау және материалды таңдау мәселелері де жеке техникалық тапсырма бойынша қарастырылады.