Waarom bewerken van ECTFE anders is dan metaal of standaard kunststof
Wie gewend is aan RVS of PP, onderschat ECTFE snel. Drie verschillen veroorzaken in de praktijk de meeste afkeur.
Thermische uitzetting. ECTFE zet bij temperatuurwisselingen duidelijk meer uit dan metaal. Een onderdeel dat bij 20 °C in de werkplaats binnen tolerantie valt, kan bij bedrijfstemperatuur klemmen of lekken.
Restspanningen. Spanningen ontstaan door warmteontwikkeling tijdens het verspanen, door te veel materiaalafname in één keer of door te strak opspannen. Ze komen pas later vrij, als vervorming of scheurvorming.
Lasparameters. Een te lage lastemperatuur geeft onvolledige versmelting. Een te hoge temperatuur of te lange verwarming geeft materiaaldegradatie. Beide fouten zijn van buitenaf niet altijd zichtbaar.
Dat leidt tot herbewerking of afkeur. In het slechtste geval faalt een onderdeel pas in bedrijf, met lekkage en stilstand als gevolg.
Eigenschappen die het bewerken van ECTFE bepalen
ECTFE is een smeltverwerkbaar fluorkunststof. Anders dan PTFE kunt u het extruderen, lassen (hetegas- en stuiklassen) en thermovormen. Daardoor zijn gelaste constructies en gevormde delen mogelijk die met PTFE niet of alleen via omwegen te maken zijn. Een volledige materiaalvergelijking vindt u in ons artikel ECTFE vs ETFE.
De belangrijkste waarden voor de bewerking, volgens het Polyfluor-datasheet:
|
Eigenschap |
Waarde |
Betekenis voor de bewerking |
|
Smeltpunt |
240 °C |
Bepaalt het temperatuurvenster voor lassen en thermovormen |
|
Gebruikstemperatuur |
−75 °C tot +150 °C (kortstondig 180 °C) |
Ontwerp toleranties op bedrijfstemperatuur, niet op kamertemperatuur |
|
Formbestendigheid (HDT) |
104 °C (methode A) / 71 °C (methode B) |
Onder mechanische belasting neemt de stijfheid bij hogere temperatuur af |
|
Hardheid |
70–80 Shore D |
Goed verspaanbaar, maar taai: scherp gereedschap vereist |
|
Treksterkte / rek bij breuk |
32 MPa / 200 % |
Taai materiaal dat vervorming opneemt zonder bros te breken |
De vorm bepaalt welke bewerkingen mogelijk zijn. Plaat leent zich voor lassen, zetten en thermovormen. Staf is bedoeld voor draaien en frezen. Film kunt u snijden, lamineren of vormen, maar niet verspanen.
ECTFE plaat, staf of film: welke vorm voor welke toepassing
ECTFE plaat gebruikt u voor constructies met vlakke of gelaste delen, zoals procesbakken, tankwanden, afzuigkasten, scheidingswanden en constructiedelen. Ook bekledingen (lining) met plaatmateriaal zijn mogelijk. Voor poedercoaten verwijzen we naar ons artikel ECTFE coating.
ECTFE staf is het uitgangsmateriaal voor gedraaide en gefreesde onderdelen. Voorbeelden zijn afdichtingen, klepzittingen en -lichamen, fittingen, bussen en flenzen. Kies de diameter met voldoende bewerkingstoeslag.
ECTFE film (ook wel ECTFE folie) past u toe waar een dunne laag volstaat: als chemische barrière, beschermlaag of release- en afdeklaag. De doorslagsterkte van 40 kV/mm en de diëlektrische constante van 2,5 maken film ook geschikt als elektrische isolatie in de elektronica.
Twijfelt u tussen vormen? Kijk dan naar de bewerking die het onderdeel vraagt. Lassen wijst naar plaat, verspanen naar staf en een dunne barrièrelaag naar film.
In 5 stappen van halffabricaat naar onderdeel
Stap 1: Bepaal de functie en belasting van het onderdeel
Breng in kaart wat het onderdeel moet doen: medium, temperatuur (inclusief pieken), druk en mechanische belasting. Leg dit naast het ECTFE datasheet (pdf). Houd rekening met de lagere stijfheid als de bedrijfstemperatuur dicht bij 150 °C ligt of als het onderdeel onder blijvende belasting staat.
Stap 2: Kies plaat, staf of film en de juiste afmeting
Kies de vorm op basis van de bewerking die nodig is. Bestel met bewerkingstoeslag, zodat u spanningsarm op eindmaat kunt bewerken. Stem met uw leverancier af welke diktes en diameters in ECTFE leverbaar zijn.
Stap 3: Houd rekening met thermische uitzetting en toleranties
Leg toleranties vast bij bedrijfstemperatuur en vermeld de meettemperatuur op de tekening. Ontwerp passingen, boutverbindingen en lange vlakke delen met ruimte voor uitzetting. Te krappe toleranties kosten geld zonder functionele winst.
Stap 4: Kies de juiste bewerking: verspanen, lassen of thermovormen
ECTFE verspanen doet u met scherp gereedschap, een beperkte spaanafname en goede koeling, zodat warmte zich niet opbouwt. Voor ECTFE lassen gebruikt u hetegas- of stuiklassen met gekwalificeerde parameters en lassers. Thermovormen vraagt een gelijkmatige opwarming en een gecontroleerde afkoeling.
Stap 5: Zelf bewerken of als eindproduct laten maken
Heeft u eigen verspanings- en lascapaciteit met ervaring in fluorkunststoffen? Dan zijn ECTFE halffabricaten de logische keuze. Ontbreekt die ervaring of gaat het om kritieke delen, dan bespaart u vaak tijd en afkeur met eindproducten op maat.
Praktijkvoorbeeld: gelaste procesbak in de apparatenbouw
Een bouwer in de machine- en apparatenbouw ontwerpt een procesbad voor een agressief, oxiderend medium. RVS valt af door corrosie. PP valt af door de combinatie van temperatuur en chemische belasting.
De bak wordt opgebouwd uit ECTFE plaat, met naden die met hetegaslassen worden gelast. De aansluitflenzen worden gedraaid uit ECTFE staf. De lange wanden krijgen verstijvingen en ruimte voor uitzetting, en elke lasnaad wordt na het lassen gecontroleerd.
Eén vraag moet vooraf nog getoetst worden: is ECTFE bestand tegen precies dit medium bij deze temperatuur? Die check doet u met de resistentietabel. Meer hierover leest u in ons artikel Chemische bestendigheid van ECTFE.
Conclusie
ECTFE is smeltverwerkbaar en daardoor, anders dan PTFE, te lassen en te thermovormen. Plaat kiest u voor gelaste en gevormde constructies, staf voor verspaande onderdelen en film voor dunne barrière- en isolatielagen. De meeste problemen ontstaan niet door het materiaal. Ze ontstaan door thermische uitzetting, restspanningen en verkeerde lasparameters. Wie die drie vooraf meeneemt, krijgt maatvaste onderdelen met een lange levensduur.
Zoekt u plaat, staf of film in ECTFE, of liever een kant-en-klaar onderdeel? Bekijk onze fluorkunststof halffabricaten of neem contact op. Onze specialisten denken mee over vorm, afmeting en bewerking en maken graag een offerte op maat.