Kokie veiksniai turi įtakos tefloninės juostos naudojimo trukmei?

Tefloninės juostos tarnavimo laikas nėra fiksuotas, svyruoja nuo kelių mėnesių iki kelerių metų. Tam pirmiausia įtakos turi keturių kategorijų veiksniai: paties gaminio medžiaga ir gamybos procesas, naudojimo aplinka, faktinės naudojimo sąlygos, konstrukcija ir kasdienė priežiūra. Trintis ir nusidėvėjimas, temperatūra ir klijų sukibimas yra trys svarbiausi veiksniai. Toliau pateikiamas išsamus suskirstymas pagal matmenis ir įvairių scenarijų gyvenimo trukmės nuorodos, kad supratimas būtų intuityvesnis:

 

I. Gaminio medžiaga ir gamybos procesas
Būdinga tefloninės juostos kokybė tiesiogiai lemia jos „pagrindinę tarnavimo laiką“. Net ir esant idealioms sąlygoms, prastesnių produktų tarnavimo laikas bus daug trumpesnis nei geresnių produktų:

Pagrindinės medžiagos tipas ir kokybė
Tefloninė juosta yra dviejų tipų: gryno teflono pagrindo ir stiklo pluoštu sustiprinto teflono pagrindo. Pastarasis į tefloninę dangą įtraukia stiklo pluošto tinklelį, kuris žymiai pagerina atsparumą dilimui, atsparumą plyšimui ir atsparumą tempimui. Jis dažniausiai naudojamas pramonėje ir jo tarnavimo laikas 2–5 kartus ilgesnis nei gryno teflono pagrindo. Tefloninės dangos storis ant pagrindinės medžiagos taip pat turi įtakos eksploatavimo trukmei; kuo storesnė danga (pvz., virš 50μm), tuo stipresnis atsparumas dilimui. Plonos dangos (mažesnės nei 20 μm) lengvai nusidėvi.

 

Klijų sluoksnio veikimas ir sukibimas
Lipnus sluoksnis yra labai svarbus sukibimui tarp juostos ir jungiamojo paviršiaus. Pagrindiniai klijų sluoksniai yra silikoninė guma (geras atsparumas temperatūrai, tinkamas -60–260 laipsnių) ir akriliniai klijų sluoksniai (stiprus sukibimas kambario temperatūroje, bet atsparus tik maždaug 80 laipsnių). Lipniojo sluoksnio storis, sukibimas ir atsparumas įvairioms terpėms tiesiogiai veikia atsiskyrimo riziką,{7}}dėl prasto sukibimo ir jautrumo korozijai juosta per anksti atsilups ir staiga baigsis jos eksploatavimo laikas. Aukštos kokybės juostos turi tvirtai priklijuotą prie pagrindo lipnų sluoksnį, neleidžiantį sluoksniuoti.

 

Gamybos procesas
Dangos vienodumas, sukibimo tarp pagrindo ir lipniojo sluoksnio procesas ir kraštų pjovimo tikslumas – visa tai turi įtakos eksploatavimo trukmei: juostos su nelygiomis dangomis labiau linkusios nusidėvėti plonesnėse vietose; prasti sukibimo procesai gali lemti pagrindo ir lipniojo sluoksnio delaminaciją; juostos šiurkščiais kraštais lengvai plyšta ir nusilupa.

 

II. Aplinkos veiksniai Nors pats teflonas pasižymi puikiu atsparumu temperatūrai, korozijai ir oro sąlygoms, klijų sluoksnio, pagrindo ir lipniojo sluoksnio sąsaja yra silpnoji aplinkos senėjimo vieta. Kuo atšiauresnė aplinka, tuo greitesnis senėjimo procesas:

 

Naudojimo temperatūra: tefloninio pagrindo ilgalaikio{0}}atsparumo temperatūrai riba yra 260 laipsnių, o trumpą laiką jis gali atlaikyti 300 laipsnių. Tačiau ilgai veikiant aukštesnei nei 280 laipsnių temperatūrai, substratas lėčiau sensta, sumažės kietumas, suminkštės ir atsisluoksniuos lipnus sluoksnis. Temperatūrai nukritus žemiau -60 laipsnių, silikoninės gumos lipnus sluoksnis taps trapus, jo sukibimas smarkiai sumažės ir lengvai atsiskirs. Staigūs temperatūros pokyčiai (kaitaliojami karšta ir šalta) yra dar lemtingesni-dėl skirtingų pagrindo ir lipniojo sluoksnio šiluminio plėtimosi ir susitraukimo koeficientų sąsajoje atsiranda mikrotarpelių, dėl kurių į vidų patenka vanduo ir dulkės, o tai galiausiai lemia delaminaciją ir pakyla kraštą.

 

Aplinkos terpė ir drėgmė: nors tefloninis substratas yra atsparus daugumai rūgščių, šarmų, organinių tirpiklių ir aliejų, lipnus sluoksnis neatsparus. Stiprūs tirpikliai (pvz., acetonas ir toluenas), koncentruotos stiprios rūgštys ir šarmai suardys silikoninės gumos/akrilo klijų sluoksnį, todėl jis suges. Didelė drėgmė (santykinė drėgmė > 85%) arba ilgalaikis vandens/garų poveikis sumažins sukibimą tarp lipniojo sluoksnio ir jungiamojo paviršiaus, ypač kai klijavimo paviršiuje yra tarpų, nes vanduo gali prasisunkti ir pažeisti klijų sluoksnį. Lauko UV spinduliuotė sukels lipniojo sluoksnio fotosenėjimą, palaipsniui mažindama sukibimą. Jei norite naudoti tik lauke, reikėtų pasirinkti tefloninę juostą su UV{5}}atspariais priedais.

 

Dulkės ir nešvarumai: dulkėtoje aplinkoje smulkios dalelės gali patekti į tarpus tarp juostos ir klijavimo paviršiaus arba prilipti prie juostos paviršiaus. Tai sumažina sukibimą ir trinties metu sukuria abrazyvinį nusidėvėjimą, pagreitindamas tefloninės dangos susidėvėjimą.

 

III. Praktinės naudojimo sąlygos Pramonėje tefloninių juostų gedimą dažniausiai sukelia susidėvėjimas dėl įvairių eksploatavimo sąlygų. Dėvėjimo intensyvumo skirtumai skirtingomis eksploatavimo sąlygomis gali lemti didelius naudojimo trukmės skirtumus:

 

Trintis ir susidėvėjimo intensyvumas
Tai yra pats svarbiausias veikimo sąlygų veiksnys. Jei juosta naudojama tokiose srityse kaip ritinėliai, konvejerio juostos ir terminio sandarinimo mašinos, kur jai reikia trintis į medžiagas / įrangą ilgą laiką, nusidėvėjimo laipsnis tiesiogiai nulemia jos naudojimo trukmę:

 

Medžiagos charakteristikos: kietų dalelių ir abrazyvinių medžiagų (tokių kaip smėlis, žvyras ir miltelinės metalurgijos medžiagos) trinties susidėvėjimas yra daug didesnis nei minkštų, lygių medžiagų. Lipnios medžiagos (pavyzdžiui, klijai ir plastiko granulės), prilipusios prie juostos, taip pat sugadins tefloninę dangą valymo metu dėl kieto įbrėžimo.

 

Trinties greitis ir slėgis: didelė{0}}greičio, didelio-slėgio trintis padidina juostos paviršiaus temperatūrą ir pagreitina dangos susidėvėjimą. Pavyzdžiui, kelių metrų per minutę greičiu važiuojantys ritininiai konvejeriai susidėvi 3–10 kartų greičiau nei mažo{5}}greičio protrūkinė trintis.

 

Streso sąlygos: lipnios juostos, nuolat tempiamos, suspaudžiamos ir plyšusios, greitai suges. Per didelis tempimas sukels teflono pagrindo įtrūkimus, dėl kurių lipnus sluoksnis atsiskirs nuo pagrindo. Kraštų įplyšimas (pavyzdžiui, dėl medžiagos užsikimšimo) yra dažniausia kraštų užlinkimo priežastis; kai kraštai susisuka, tarpas greitai padidės, todėl visas ritinys atsiskirs. Ilgalaikis suspaudimas deformuos lipnų sluoksnį, sumažindamas jo sukibimo stiprumą.

 

Naudojimo dažnis: 24 valandas per parą nepertraukiamai naudojamos lipnios juostos nuolat sensta ir dėvisi tiek pagrindą, tiek lipnųjį sluoksnį, todėl jų tarnavimo laikas yra daug trumpesnis nei su pertrūkiais naudojamų juostų. Pavyzdžiui, juostų, naudojamų su pertraukomis (kelias valandas per dieną), terminio sandariklio naudojimo trukmė gali siekti 1–2 metus, o nuolat veikiančio ritininio konvejerio – tik 3–6 mėnesius.

 

IV. Konstravimas ir kasdienė priežiūra Vienodos kokybės tefloninės juostos netinkama konstrukcija yra pagrindinė žmogaus sukelta priešlaikinio gedimo priežastis, o tinkama priežiūra gali žymiai pailginti jos tarnavimo laiką:

 

Pagrindo paviršiaus apdorojimas prieš statybą: jei klijuojami voleliai, metalinės plokštės ar lakštai turi alyvos, dulkių, rūdžių ar vandens dėmių, lipnus sluoksnis negali tvirtai prilipti prie paviršiaus, todėl sukibimas sumažėja daugiau nei 80%, todėl juosta vėliau labai lengvai nusilupa. Prieš klijuojant paviršių reikia nuvalyti alkoholiu, acetonu ar kitomis valymo priemonėmis ir leisti visiškai išdžiūti.

 

Konstrukcijos kokybė klijavimo metu: jei klijuojant susidaro oro burbuliukai, susiraukšlėjimai arba per dideli tarpai, pro oro burbuliukus gali patekti vanduo ir dulkės, sukeldami vietinį klijų gedimą; dėl raukšlių atsiranda netolygus pagrindo įtempimas, todėl jis linkęs įtrūkti; o tarpeliai gali tapti atspirties tašku lupimui.

Kraštų ir sandarinimo apdorojimas: tefloninės juostos kraštai yra silpnos vietos. Jei jie neužsandarinti (pvz., su tefloniniu kraštų sandarikliu arba aukštos temperatūros juosta), kraštai lengvai užkliūva nuo medžiagų ir juos korozuoja drėgmė, todėl gali nulupti. Atsiradus lupimui, susidėvėjimas sparčiai didės.