Isitgichlar uchun moslashtirilgan PTFE qismlari-oʻrnatish kronshteynlari, klemens bloklari, maxsus ajratgichlar-odatda qimmat ishlov berishni talab qiladi. 3PTFE ni D bosib chiqarish, garchi qiyin boʻlsa-da, endi imkoni bor va asbobsiz murakkab, yakka tartibdagi qismlarni tezda ishlab chiqarish imkonini beradi. Qo'shimcha ishlab chiqarish sanoat isitish ilovalariga kirib bormoqda, bu esa PTFE isitish moslamalari uchun tezkor prototiplash va-talab qilinadigan ehtiyot qismlarni taklif etadi. Biroq, texnologiya hali ham etuk va uning mavjud imkoniyatlari va cheklovlarini tushunish haqiqiy qabul qilish uchun juda muhimdir.
Nima uchun PTFE an'anaviy chop etish qiyin
Ko'pgina 3D bosib chiqarish jarayonlari filamentni eritib, uni qatlamma-qatlam ekstrudirovka qilishga asoslanadi (biriktirilgan cho'kma modellash, FDM). PTFE termoplastiklar kabi erimaydi va oqmaydi; u juda yuqori eritma yopishqoqligiga ega-asosan u ekstruziya asosida chop etish uchun yetarli darajada suyuqlikka aylanmaydi-. Buning o'rniga, PTFE to'g'ridan-to'g'ri qattiq holatdan rezinasimon holatga o'tadi,-taxminan 327 darajada parchalanishdan oldin. Ushbu xatti-harakat sof PTFE ni an'anaviy FDM bosib chiqarishni amaliy bo'lmaydi.
Ushbu cheklovni bartaraf etish uchun ikkita muqobil qo'shimcha ishlab chiqarish yondashuvlari paydo bo'ldi:
Sinterlash bilan ekstruziyani yopishtiring
3D bosilgan PTFE isitgich komponenti pasta ekstruziyasi usuli yordamida ishlab chiqarilishi mumkin. PTFE kukuni suyuq bog'lovchi bilan aralashtiriladi va nozik ko'krak orqali ekstrude qilingan pasta hosil qiladi. Keyin bosilgan "yashil qism" ajralish bosqichidan (bog'lovchini termal yoki kimyoviy yo'l bilan olib tashlash) so'ng yuqori haroratda (taxminan 380 daraja) sinterlashdan o'tkaziladi. Sinterlash jarayonida PTFE zarralari bir-biriga qo'shilib, qattiq, ammo biroz g'ovakli tuzilmani hosil qiladi.
Bu jarayon metallni inyeksion kalıplamaga (MIM) o‘xshash bo‘lib, mexanik xossalari siqilgan PTFE{0}}qoliplariga yaqinroq bo‘lgan, lekin bir oz qoldiq g‘ovaklikka ega qismlarni ishlab chiqaradi. Sinterlangan 3D bosilgan PTFE odatda biroz pastroq zichlikka ega (2,10–2,15 g/sm³ ga nisbatan 2,17–2,20 g/sm³ bokira qoliplangan PTFE uchun) va qisqarish quvvati pasaygan (18–22 MPa ga nisbatan 25–30 MPa ga nisbatan).
PFA bosma muqobil sifatida
Perfloroalkoksi alkan (PFA) eritish{0}}qayta ishlanadigan floropolimer bo'lib, xossalari PTFEga juda o'xshash-ajoyib kimyoviy qarshilik va 260 darajagacha doimiy xizmat ko'rsatish haroratiga ega. PFA yuqori haroratli issiq uchlari (350 darajadan yuqori yoki unga teng) va burilishni oldini olish uchun isitiladigan kameralar bilan jihozlangan FDM printerlari uchun filament sifatida mavjud.
PFA PTFE bo'lmasa-da, u ko'pincha PTFE ko'rsatilgan kimyoviy isitish dasturlarida qabul qilinadi. PFA qismlari to'g'ridan-to'g'ri sinterlashsiz, yaqin{1}}to'liq zichlikka va qatlamlararo yaxshi yopishishga erishib chop etilishi mumkin. Savdo -xarajatdir: PFA filamenti PTFE kukuniga{4}}asoslangan tizimlarga qaraganda ancha qimmatroq va bosib chiqarish uskunasi -yopiq pastadir haroratni nazorat qilishni talab qiladi.
PTFE isitgich komponentlari uchun amaliy dasturlar
Bir kechada maxsus ajratgichni chop etish qobiliyati isitgich ishlab chiqaruvchilari va texnik xizmat ko'rsatish guruhlari uchun amaliy haqiqatdir. 3D bosib chiqarishga mos-o'ziga xos komponentlarga quyidagilar kiradi:
O'rnatish qavslari: PTFE isitgichlarni gʻalati shakldagi-sisteʼmlarga ulash uchun-standart boʻlmagan geometriyalar. PTFE ignasidan ishlov berish uchun ikki hafta ketadigan qavs 48 soat ichida ishlab chiqilishi va chop etilishi mumkin.
Terminal korpuslari: Sovuq qism terminallari ustidagi himoya qoplamalari. Ular mexanik yukni ko'rmaydi va faqat o'rtacha haroratni (100 darajadan kam yoki unga teng) ko'rmaydi, bu esa g'ovaklikni kamroq muhim qiladi.
Maxsus ajratgichlar va to'xtash joylari: Isitgichlar orasidagi yoki isitgich va tank devori orasidagi aniq bo'shliqlarni saqlaydigan komponentlar. Spacerlarning past strukturaviy talablari bosilgan PTFE tomonidan osongina qondiriladi.
Splash himoyasi va tomchilatib yuboruvchi qalqonlar: Kimyoviy chayqalishlarning elektr aloqalariga etib borishiga to'sqinlik qiluvchi murakkab kavisli shakllar. Sinterlangan PTFE ning ozgina g'ovakligi chayqalishdan himoya qilishni buzmaydi.
Maxsus qoplama liniyalari yoki kimyoviy reaktorlardan-foydalanuvchi oxirgi foydalanuvchilar uchun, a3D bosilgan PTFE isitgich komponentiturli xil ehtiyot qismlarni zaxiralash zaruratini yo'qotib,-talab bo'yicha ishlab chiqarilishi mumkin. Qismli fayllarning raqamli inventarizatsiyasi buzilgan qavsni mahalliy sifatida chop etish imkonini beradi, bu esa ishlamay qolish vaqtini haftalardan soatgacha qisqartiradi.
Joriy cheklovlar: 3D bosib chiqarish qayta ishlangan PTFE o'rnini bosa olmaydi
PTFE isitgich komponentlari uchun qo'shimcha ishlab chiqarish an'anaviy ishlov berish uchun universal almashtirish emas. Bir nechta cheklovlar qolmoqda:
Porozlik va dielektrik quvvat
Sinterlangan bosilgan PTFE o'lchanadigan porozlikka ega (odatda 3-8% bo'shliq hajmi). Bu to'liq zich, qayta ishlangan PTFE bilan solishtirganda uning dielektrik kuchini pasaytiradi. To'lqinli terminallar yaqinida elektr izolyatori bo'lib xizmat qiladigan komponentlar uchun (masalan, isitish elementlarini ajratib turuvchi klemens bloklari yoki to'xtash joylari) pasaygan dielektrik unumdorligi kuzatuv yoki kamon chaqnash xavfini tug'dirishi mumkin. Ko'pgina bosilgan PTFE komponentlari hozirda faqat-dielektrik bo'lmagan-kritik rollar uchun tavsiya etiladi.
Barqaror yuk ostida mexanik kuch
Qayta ishlangan PTFE minimal o'tish bilan taxminan 4-5 MPa (600-700 psi) doimiy bosim kuchlanishiga bardosh bera oladi. Sinterlangan bosilgan PTFE yuqori surilish tezligi va past oqish kuchiga ega, bu esa uni yuk ko'taruvchi troyniklar, bosimni ushlab turuvchi- qismlar yoki yuqori murvat momentiga duchor bo'lgan qismlarga-yaroqsiz qiladi. 3 kVt PTFE isitgichning og'irligini qo'llab-quvvatlashi kerak bo'lgan qavs hali ham bokira PTFE yoki PFA dan ishlov berilishi kerak.
Porozlikning kimyoviy qarshiligi
PTFE ning o'zi kimyoviy jihatdan inert bo'lsa-da, bosilgan qismdagi ochiq teshiklar suyuqliklarni ushlab turishi mumkin. Agressiv muhitda (masalan, konsentrlangan nitrat kislota yoki issiq xrom kislotasi) issiqlik aylanish jarayonida teshiklarda ushlangan suyuqlik kengayib, mikro-yorilish va natijada qismning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. Plomba bilan ishlov berish (masalan, ftorli mum bilan singdirish) g'ovaklikni kamaytirishi mumkin, lekin jarayon bosqichlarini qo'shishi mumkin.
Materiallarni sertifikatlash
Ko'pgina sanoat isitish ilovalari materialning kuzatilishi va sertifikatlanishini talab qiladi (masalan, PTFE uchun ASTM D4894). 3Maxsus kukunli biriktiruvchi formulalar yordamida bosilgan D bosilgan komponentlar-bir xil sertifikatlarga ega bo'lmasligi mumkin, bu ularning farmatsevtika yoki yarimo'tkazgich ishlab chiqarish kabi tartibga solinadigan sohalarda qo'llanilishini cheklaydi.
Bo'shliqni bartaraf etishda PFAning roli
Eritma bilan ishlov berish{0}}va yuqori mexanik xususiyatlarni talab qiladigan ilovalar uchun PFA bosib chiqarish yanada yetukroq yechim taklif etadi. PFA komponentlarini yuqori haroratli FDM printerlarida (masalan, polieterimid (PEI) yoki polieteterketon (PEEK)-qobiliyatli mashinalar yordamida) funktsional qavslar va terminal korpuslari uchun etarlicha kuchli qatlam yopishtirishda chop etish mumkin. Asosiy kamchilik - bu narx{7}}PFA filamenti standart muhandislik filamentlari uchun kilogramm boshiga 500-100 kilogrammga nisbatan 500 kilogramdan oshishi mumkin.
Biroq, to'xtab qolish vaqti qimmat bo'lgan bir martalik-yuqori{1}}ilovalar uchun PFA filamentining narxi tez ishlab chiqarish tejamkorligiga nisbatan ahamiyatsiz. Saytga ikki kunda yetib keladigan PFA-bosilgan terminal korpusi-, qayta ishlangan PTFE qismi ikki hafta ichida ko'plab ob'ektlar uchun jozibali qiymat taklifidir.
Kelajakdagi istiqbol: floropolimerlar uchun qo'shimchalar ishlab chiqarishning etukligi
Uskunalar ishlab chiqaruvchilari yuqori haroratli pasta ekstruziyasini aniq sinterlash kameralari bilan birlashtirgan maxsus PTFE 3D printerlarini faol ravishda ishlab chiqmoqda. Ushbu tizimlar etuk bo'lganda, bosilgan PTFE zichligi va mexanik xususiyatlari qoliplangan shakllarga yaqinlashadi. Shu bilan birga, bosilgan floropolimerlar uchun standartlashtirilgan sinov usullari ASTM International (Qo'shimchalar ishlab chiqarish bo'yicha F42 qo'mitasi) kabi sanoat organlari tomonidan ishlab chiqilmoqda.
Bir kechada maxsus ajratgichni chop etish imkoniyati bugungi kunda amaliy haqiqatdir, garchi unumdorlik bo'yicha biroz chegirmalar-bo'lsa ham. -Muhim bo'lmagan komponentlar-qavslar, korpuslar, himoyalar va ajratgichlar- uchun 3D bosib chiqarish allaqachon qayta ishlashga munosib alternativ hisoblanadi. Muhim izolyatsiya yoki bosimni ushlab turuvchi komponentlar uchun an'anaviy ishlab chiqarish standart bo'lib qolmoqda.
Xulosa
3D bosib chiqarish maxsus PTFE isitgich komponentlari uchun hayajonli moslashuvchanlikni taklif etadi, garchi u hozirda an'anaviy ishlab chiqarish o'rnini bosmaydi, balki to'ldiradi. Materiallar va jarayonlar etuklashgan sari qo'shimcha ishlab chiqarishning sanoat isitishdagi roli o'sishi mumkin. Yaqin{3}}vaqt potentsiali tezkor prototiplash va-past{5}}stressli, dielektrik bo'lmagan{6}}qo'llanmalar uchun talab qilinadigan ehtiyot qismlardadir. Sinterlangan zichlik yaxshilangani va sertifikatlash yo'llari paydo bo'lganligi sababli, bosilgan PTFE isitgich dizaynida katta rol o'ynaydi, bu geometriyalar va sozlashlarni amalga oshirishga imkon beradi. Hozircha, a3D bosilgan PTFE isitgich komponentimuayyan foydalanish holatlari uchun amaliy qaror{0}}bu texnologiyaning joriy chegaralarida amalga oshirilganda jarayon xavfsizligiga putur etkazmasdan yetkazib berish muddatlari va inventar xarajatlarini kamaytiradi.
