Tefzel plastik do zadań specjalnych

  engine-2682239_1280

   Jako zagorzały fan motoryzacji  przy okazji premiery najdroższego (~70 mln zł) cywilnego samochodu marki Bugatti model La Voiture Noire (franc. czarny samochód) zastanawiałem się z jakiego tworzywa muszą być wykonane elementy składowe (m.in uchwyty i opaski) wykorzystywane przy wiązkach kablowych w tego typu autach? W maszynie o mocy 1500KM, z silnikiem W16 czynniki szkodliwe w pobliżu silnika (wysoka temperatura oraz drgania) wymagają produktów ze specyficznymi właściwościami. Czy firma Panduit wykorzystuje takie tworzywa?

thinker-28741_640

   Wiązki elektryczne w autach wielokrotnie narażone są na różnego rodzaju szkodliwe czynniki, jednak odporność złączek i innych komponentów na wysoką temperaturę gwarantują bezawaryjne funkcjonowanie całego silnika. Do tej pory omówiłem dwa tworzywa sztuczne, które są odporne na wysokie temperatury: PEEK i Acetal – zróżnicowane zastosowania i złożona struktura pozwalają tym surowcom na wiele możliwości.

   Dlatego poszukując odpowiedzi na nurtujące mnie pytanie, moją uwagę zwrócił zmodyfikowany fluoroplast o dużej przepuszczalności światła DuPont Tefzel™ ETFE (ang. ethylene-tetrafluoroethylene – etylen-TetraFluoroEtylen – kopolimer etylenu i tetrafluoroetylenu). Co kryje się za tak skomplikowanym związkiem chemicznym? Otóż wraz z wieloma zbliżonymi surowcami (żywice: Teflon® PTFE (politetrafluoroetylen); Teflon® FEP wprowadzone w 1960 r.; Tefzel™ ETFE w 1970 r.; Teflon® PFA w 1972 r.), tworzywo te należy do rodziny fluoropolimerów Teflonu PTFE. Jego strukturą początkową jest żywica, przetwarzany jest w stanie stopionym, przezroczysty, może być zgrzewany, kształtowany termicznie, spawany i łączony na gorąco. Charakterystyczny kolor błękitny.

topnienie tworzywa

    Tworzywo ETFE DuPont Tefzel® jest chemicznie obojętne i odporne na rozpuszczalniki praktycznie wszystkich chemikaliów, z wyjątkiem stopionych metali alkalicznych, gazowego fluoru i niektórych złożonych związków chlorowcowanych, takich jak tri-fluorek chloru w podwyższonych temperaturach i ciśnieniach. Charakteryzuje je również niska przepuszczalność cieczy, gazów, wilgoci i oparów organicznych (źródło). Super. Cechuje je:

  • Szeroki zakres termiczny:
    • temperatura ciągłej pracy: -100°C do 150°C (-150°F – 300°F);
    • temperatura topnienia: 260°C do 280°C (500°F do 536°F).
  • Wytrzymałość mechaniczna:
    • wybitne właściwości anty adhezyjne (zmniejszona przyczepność (adhezja) do różnych ciał);
    • wysoka odporność na uderzenia, rozdarcia, przecięcia i ścieranie;
    • niski współczynnik tarcia;
    • doskonała wytrzymałość i zachowanie właściwości na dużych powierzchniach (wykorzystywane w elektrowniach słonecznych/ fotowoltaice jako elastyczna powłoka baterii słonecznych);
    • odporność na pękanie spowodowane naprężeniem;
    • wyjątkowa udarność.
  • Odporność czasowa:
    • obojętny i niewrażliwy na stres środowiskowy w zastosowaniu na zewnątrz;
    • wysoka transmitancja promieniowania UV i podczerwieni z wyjątkiem FIR (ang. far infrared).

Te właściwości sprawiły, że żywice Teflon są jedną z najcenniejszych i najbardziej wszechstronnych technologii, jakie kiedykolwiek wymyślono, co przyczynia się do znacznych postępów w dziedzinach takich jak lotnictwo, energia, elektronika, automatyka przemysłowa i architektura. 

general-3308222_1280

Tworzywo DuPont Tefzel™ 280 ETFE

   Według udostępnionej specyfikacji firmy Chemours dotyczącej surowca Tefzel dowiaduję się, że jest wiele gatunków tego tworzywa. Uniwersalna żywica fluoro-polimerowa gatunek Tefzel 200, którego zalecana górna temperatura pracy wynosi 150°C (specyficzne zastosowania Tefzel® mogą mieć wyższą temperaturę roboczą przekraczającą 230°C (392°F)), wykorzystywana jest w: tulejach elektrycznych, formach cewek, gniazdach, złączach i przełącznikach. Warto wspomnieć również o wyższym gatunku mianowicie żywicy Tefzel HT-2004, która jest wzmocniona włóknem szklanym i zapewnia lepsze właściwości mechaniczne, stosowane przy wyrobach formowanych w sposób wtryskowy.

chemist-3014142_1280

    Firma Panduit wykorzystuje w swoich produktach gatunek tworzywa Tefzel o najwyższej jakości w stosunku do pozostałych czyli DuPont Tefzel™ 280 ETFE (spełnia wymagania badania ASTM D-3159-06, typ 1, gatunek 1). Żywica fluoro-polimerowa o stosunkowo niskim natężeniu przepływu, znacznie zwiększonej elastyczności, odporności na stres środowiskowy/agresywne chemikalia i odporności na uderzenia. Wykorzystywana jako komponenty, okładziny i części formowane do użytku w niezwykle ekstremalnych środowiskach termicznych, mechanicznych i chemicznych. Właściwości Tefzel ™ 280 ETFE:

  • obojętność chemiczna – odporny na praktycznie wszystkie chemikalia w podwyższonych temperaturach i ciśnieniu (z wyjątkiem metali alkalicznych (litowców), gazowego fluoru (żółtozielony silnie trujący gaz o ostrym zapachu podobny do chloru) oraz pewnych związków chlorowcowych, np. tri-fluorek chloru (nieorganiczny związek chemiczny, potencjalny duszący bojowy środek trujący)), nierozpuszczalny we wszystkich znanych rozpuszczalnikach.
  • właściwości termiczne (Chemical Use Temperature Guide):
    • ciągła temperatura pracy: od -100°C – 150°C (-150 – 300°F). Produkty firmy Panduit (w opaskach i uchwytach) wykonane z przetworzonego tworzywa temperaturę pracy posiadają: od -60°C – 170°C;
    • temperatura montażu wynosi: -20°C – 0°C;
    • temperatura topnienia: 260°C – 280°C (500°F – 536°F) według metody ASTM D3418;
    • termozgrzewalne.
  • doskonały poziom i stabilność właściwości dielektrycznych:
    • wysoka wytrzymałość dielektryczna (przebicia elektryczne), ponad 160 kV/mm dla powłoki 0.025 mm (4000 V/mil dla powłoki 1 mil);
  • niska przepuszczalność dla cieczy, gazów, wilgoci i oparów organicznych. W towarach Panduit absorpcja wody w tym tworzywie wynosi mniej niż 0.03% według metody ASTM D570 (przy zanurzeniu na 24h).
  • odporność na hydrolizę, warunki atmosferyczne i starzenie (do 15 lat).
  • palność według UL94 wynosi: V-0, wytwarza małą gęstość dymu;
  • odporność na promieniowanie wysokoenergetyczne spełnia IEEE383 (Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników), tworzywo jest dopuszczone do użytku w elektrowniach jądrowych, bo ma znacznie lepszą odporność na promieniowanie niż Teflon®, ale nie jest odporny na uszkodzenia powstałe przez długotrwałe narażenie na promieniowanie gamma, szczególnie w podwyższonej temperaturze.

sun-technology-sunlight-environment-green-clean-1028795-pxhere.com

Zastosowanie:
  • idealne do zastosowań wymagających odporności na czynniki środowiskowe takie jak: agresywne chemikalia, promieniowanie Gamma, promieniowanie UV oraz ekstremalnie niskie i wysokie temperatury;
  • obudowy pomp i wirników;
  • podzespoły elektryczne i izolacje pracujące w wysokich temperaturach;
  • elementy i uszczelki w przemyśle chemicznym;
  • kształtki z wkładkami metalowymi stosowane w wysokich temperaturach.
  • jako folia w przemyśle: lotnictwo, elektryka, elektronika, medycyna, optyka, fotowoltaika.

Gdzie możesz znaleźć tworzywo Tefzel w firmie Panduit

   Tak zaawansowane tworzywo firma Panduit stosuje przede wszystkim w jednoczęściowych opaskach kablowych z grupy Pan-Ty, które występują w czterech długościach: PLT1M-C76 (99.0mm), PLT2I-C76 (203.0mm) oraz PLT3S-C76 (295.0mm), PLT4H-L76 (371.0mm) i czterech przekrojach: Miniature, Intermediate, Standard, Light-Heavy. Symbol C76 odpowiada za tworzywo Tefzel. Opaski w zależności od rozmiaru współpracują z narzędziami instalacyjnymi takimi jak: GTS-E, GS2B-E, GTH-E, GS4H-E, itp. (artykuł dot. narzędzi instalacyjnych do opasek z tworzyw sztucznych). Standardowa ilość w opakowaniu 100szt lub 50szt. Dokumentacja techniczna.

tefzel opaski

    Oraz w uchwytach stosowanych z w/w opaskami, które są idealne do stosowania w wysokich temperaturach i agresywnych warunkach chemicznych. Dostępne modele uchwytów: TM2S8-C76, TM3S8-C76, TM3S10-C76.  Standardowa ilość w opakowaniu 100szt. Dokumentacja techniczna.

tefzel1

Przydatne linki:
  • Strona firmy MK Elektronik z produktami z tworzywa Tefzel (link);
  • Strona firmy Panduit z produktami z tworzywa Tefzel (link).

Dane przedstawione w artykule odpowiadają stanowi mojej wiedzy i mają na celu poinformować o naszych wyrobach i możliwości ich zastosowania.

 

Reklamy

Tworzywo do zadań specjalnych – PEEK

 Wiesz czym wyróżnia się firma Panduit na tle konkurencji? Uwierz mi, że nie masz pojęcia jaka jest niezwykła. Ma wiele modyfikowanych tworzyw sztucznych, z których wykonane są niektóre towary. W następnych artykułach będą się pojawiać kolejne przykłady. Ale to nic. Czytaj dalej.
 Stosowanie odpowiednich materiałów zwiększa długotrwałość stosowania, m.in. odporność na wysokie temperatury i trudne warunki chemiczne co przystosowuje materiał do trwałego działania. Jednym z wielu tworzyw sztucznych występujących w firmie Panduit jest niesamowity PEEKPoliEteroEteroKeton (ang. PolyEtherEtherKetone).
hardcore
Dlaczego PEEK jest tak hardcorowy?
  Tworzywo PEEK dzieli się na 3 typy materiału (informacja z wojskowej specyfikacji MIL-P-46183):
  • Typ Iniewzmocnione tworzywo sztuczne – nic nadzwyczajnego, prawda?
  • Typ II – plastik wzmocniony włóknem szklanym (GFRP, ang. Glass Fiber Reinforced Plastic). Najciekawsze właściwości tego typu to: odporność na słoną wodę, brak wpływu na kwaśne deszcze, sole i większość chemikaliów dodatkowo badania wykazują brak utraty właściwości laminatu po 30 latach.
  • Typ III – kompozyty polimerowe (inaczej plastik) wzmocnione włóknem węglowym (CFRP, ang. Carbon Fiber Reinforced Plastic) – w polimerach wzmocnionych włóknem węglowym plastik jest najczęściej epoksydowy, ale czasami stosuje się inne polimery, takie jak poliester, ester winylowy lub nylon, aby związać ze sobą wzmocnienia. Kompozyt (materiał o strukturze niejednorodnej, złożony z dwóch lub więcej komponentów) może zawierać inne włókna, takie jak kevlar, aluminium lub włókna szklane, a także włókno węglowe, które zapewnia wytrzymałość. Wzmocnienie CFRP daje wytrzymałość i sztywność. Właściwości CFRP zależą od rozmieszczenia włókna węglowego i proporcji włókien węglowych w stosunku do polimeru. Na właściwości końcowego produktu CFRP może również wpływać rodzaj dodatków wprowadzanych do matrycy wiążącej (żywicy epoksydowej). Najczęstszym dodatkiem jest krzemionka, ale można stosować inne dodatki, takie jak gumowe i węglowe nanorurki. Wzmocniony włóknem węglowym polimer ma najlepszy stosunek wytrzymałości do masy wszystkich materiałów budowlanych. Jest to udoskonalenie tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym, chociaż znacznie droższe. Chociaż mogą być drogie w produkcji, CFRP są powszechnie stosowane wszędzie tam, gdzie wymagany jest wysoki stosunek wytrzymałości do wagi i sztywność.

spaceX

  Dlatego łatwo możesz zrozumieć, dlaczego PEEK stosowany jest jako tworzywo do zadań specjalnych. Jego modyfikacja spowodowała:
  • doskonałą wytrzymałość mechaniczną (dot. rozciągania) nawet przy temperaturze 260°C (500°F), materiał jest termoplastyczny (w określonej temperaturze i ciśnieniu zaczyna mieć własności lepkiego płynu).
  • niski współczynnik tarcia.
  • ekstremalną temperaturę pracy, która wynosi: od -60°C (-76°F) do 260°C (500°F).
  • właściwości bezhalogenowe (co oznacza bezhalogenowy) – wartość współczynnika palności, najwyższa z możliwych w normie UL94: V-0 (artykuł dotyczący certyfikatu UL94), wytwarza niski poziom dymu i toksyczności po oparzeniu tym materiałem;
  • minimalną temperaturę topnienia 334°C (633°F);
  • doskonałą odporność chemiczną – materiał jest semikrystaliczny (charakteryzujący się bardzo dobrą odpornością na prawie wszystkie organiczne i nieorganiczne chemikalia);
  • wyjątkową odporność na wysokie poziomy promieniowania gamma X oraz na hydrolizę – tworzywo może być sterylizowane parą wodną, tlenkiem etylenu i promieniowaniem gamma. Może być stosowane pod wodą.
  Ogólnie te tworzywo przyczynia się do poprawy bezpieczeństwa w miejscu pracy.

Zastosowania

  Zadziwiające właściwości umożliwiają stosowanie tworzywa wielu różnych przemysłach. Towary wykonane z PEEK mogą być stosowane w szerokim spektrum obszarów wymagających cienkich przekrojów lub długich długości. Zapewniając tym samym wysoką wytrzymałość, sztywność oraz dobrą ciągliwość. Pod względem właściwości nadaje się do stosowania w przemyśle:
  • naftowym;
  • gazowy;
  • motoryzacyjnym;
  • lotniczym.
gas_oil
  Chemicznie odporny materiał na agresywne środowiska, odpowiedni do sterylizacji w zastosowaniach:
  • medycznych;
  • elektrowniach atomowych;
  • przy kontakcie z żywności (zgodność z normami Agencji Żywności i Leków FDA ang. Food and Drug Administration);
  • piece próżniowe w optyce.
elektrownia atomowa
  Dzięki swoim właściwościom materiał najczęściej stosowany jest w:
  • laboratoriach;
  • przemyśle farmaceutycznym;
  • spożywczym;
  • motoryzacyjnym;
  • lotniczym.

 laboratorium

Gdzie możesz znaleźć tworzywo PEEK w firmie Panduit

 Tak zaawansowane tworzywo, firma Panduit stosuje przede wszystkim w jednoczęściowych opaskach kablowych z grupy Pan-Ty, które występują w trzech długościach: PLT1M-C71 (99.0mm), PLT1.5M-C71 (147.0mm) oraz PLT2S-C71 (188.0mm). Symbol C71 odpowiada za tworzywo PEEK. Opaski w zależności od rozmiaru współpracują z narzędziami instalacyjnymi takimi jak: GTS-E, GS2B-E, GTH-E, GS4H-E, itp. (artykuł dot. narzędzi instalacyjnych do opasek z tworzyw sztucznych). Standardowa ilość w opakowaniu 100szt. Dokumentacja techniczna.

peek1

  Oraz w uchwytach stosowanych z w/w opaskami, które są idealne do stosowania w wysokich temperaturach i trudnych warunkach chemicznych. Dostępny model uchwytów ma symbol TM2S8-C71. Obsługiwane przekroje opasek: Miniature, Intermediate, Standard. Standardowa ilość w opakowaniu 100szt. Dokumentacja techniczna.

uchwyt PEEK
Przydatne linki:
  • Strona MK Elektronik opasek PLT1M-C71 (link);
  • Strona MK Elektronik uchwytu TM2S8-C71 (link).