Powłoki PTFE - dlaczego wykorzystuje się je w przemyśle?

Przywieranie produktu do elementów maszyny, kontakt z agresywnymi substancjami czy praca w podwyższonej temperaturze mogą znacząco wpływać na przebieg procesu produkcyjnego. Jednym ze sposobów modyfikacji właściwości powierzchni roboczych jest zastosowanie powłok PTFE. PTFE, czyli politetrafluoroetylen, należy do grupy fluoropolimerów. Materiał wyróżnia się przede wszystkim bardzo dobrymi właściwościami antyadhezyjnymi, niskim współczynnikiem tarcia oraz wysoką odpornością chemiczną i termiczną. To właśnie połączenie tych cech sprawia, że PTFE stosuje się na elementach maszyn i urządzeń pracujących w wielu gałęziach przemysłu.

Co wyróżnia powłoki PTFE?

PTFE jest polimerem zbudowanym z powtarzających się jednostek tetrafluoroetylenu. Silne wiązania węgiel–fluor wpływają na jego wysoką stabilność chemiczną i termiczną. W praktyce przemysłowej szczególnie istotna jest również niska energia powierzchniowa materiału, która odpowiada za jego właściwości nieprzywierające.

Dla wielu przemysłowych systemów PTFE producenci materiałów deklarują możliwość ciągłej pracy w temperaturze do około 260°C. Konkretna temperatura dopuszczalna dla gotowego elementu powinna być jednak określana na podstawie rodzaju powłoki, podłoża i warunków procesu.

Gdzie stosuje się powłoki PTFE?

Jednym z najważniejszych zastosowań jest tworzenie powierzchni non-stick. W przemyśle spożywczym i piekarniczym PTFE może być wykorzystywany m.in. na wybranych elementach urządzeń, formach, powierzchniach roboczych czy komponentach linii produkcyjnych, na których istotne jest ograniczenie przywierania produktu.

W przetwórstwie tworzyw sztucznych powłoka może pomagać ograniczać przywieranie przetwarzanego materiału do elementów maszyn. Z kolei w przemyśle chemicznym wykorzystuje się przede wszystkim odporność PTFE na działanie wielu substancji chemicznych.

Technologia znajduje zastosowanie również na elementach transportujących, prowadnicach, częściach ślizgowych oraz innych komponentach, w których ważne są niski współczynnik tarcia i właściwości antyadhezyjne. Producent PTFE Daikin wskazuje także zastosowania materiału m.in. w przemyśle motoryzacyjnym, instalacjach chemicznych, przemyśle półprzewodnikowym, tekstylnym i spożywczym.

PTFE nie jest rozwiązaniem do każdego zastosowania

Wybór powłoki powinien wynikać z rzeczywistych parametrów pracy elementu. Należy uwzględnić temperaturę, kontakt z substancjami chemicznymi, wymagany poziom nieprzywieralności, obciążenia mechaniczne oraz rodzaj podłoża.

Szczególnej uwagi wymaga odporność na zużycie. Sam niski współczynnik tarcia PTFE nie oznacza automatycznie wysokiej odporności każdej powłoki na ścieranie. Jeżeli większe znaczenie mają parametry mechaniczne, można zastosować modyfikowany system PTFE albo rozważyć inny fluoropolimer.

Na trwałość gotowej warstwy wpływa również przygotowanie powierzchni. Proces może obejmować m.in. oczyszczenie elementu, obróbkę mechaniczną, mikropiaskowanie, aplikację powłoki oraz jej późniejsze utwardzenie i kontrolę parametrów.

Dobór i regeneracja powłok technicznych

W zastosowaniach przemysłowych ważny jest więc nie tylko wybór materiału, ale również dopasowanie całego systemu powłokowego do konkretnego procesu. Firma Nelvi zajmuje się doborem, nakładaniem i regeneracją powłok technicznych stosowanych m.in. w przemyśle spożywczym, chemicznym, motoryzacyjnym oraz w przetwórstwie tworzyw sztucznych.

Oferta obejmuje powłoki antyadhezyjne, antykorozyjne, chemoodporne oraz różne systemy fluoropolimerowe. W zastosowaniach, w których najważniejsze są właściwości non-stick, niski współczynnik tarcia i odporność na podwyższoną temperaturę, jednym z wykorzystywanych rozwiązań są powłoki PTFE.

FAQ – powłoki PTFE

Czy PTFE i Teflon to to samo?

Nie w ścisłym znaczeniu. PTFE jest nazwą materiału – politetrafluoroetylenu. Teflon™ jest natomiast zastrzeżoną marką firmy Chemours obejmującą określone fluoropolimery i systemy powłokowe. W języku potocznym określenie „teflon” jest często używane w odniesieniu do PTFE.

Jaką temperaturę wytrzymuje powłoka PTFE?

Dla wielu materiałów i systemów na bazie PTFE producenci wskazują temperaturę ciągłej pracy do około 260°C. Nie należy jednak traktować tej wartości jako uniwersalnego limitu każdej aplikacji. Temperatura robocza zależy od konkretnego systemu powłokowego oraz warunków eksploatacji.

Czy powłoki PTFE można stosować w przemyśle spożywczym?

Tak, PTFE jest wykorzystywany w zastosowaniach związanych z produkcją żywności, jednak możliwość kontaktu konkretnej powłoki z żywnością musi wynikać z dokumentacji i zgodności danego systemu materiałowego z wymaganiami dotyczącymi materiałów przeznaczonych do kontaktu z żywnością. Nie można zakładać takiej zgodności wyłącznie na podstawie tego, że powłoka zawiera PTFE.

Czy zużytą powłokę PTFE można zregenerować?

W wielu przypadkach tak. Jeżeli stan samego elementu na to pozwala, starą warstwę można usunąć, ponownie przygotować podłoże i wykonać nową powłokę. Decyzja powinna być poprzedzona oceną stanu detalu oraz warunków jego dalszej pracy.

Artykuł zewnętrzny