Sisemine jääkpinge tekib PFA-katte sees pöörleva pihustamise, kõrgel temperatuuril{0}}paagutamise ja jahutamise ajal. Kui pinge kuhjub liigselt, tekivad katte pinnale spontaanselt mikropraod ka ilma välise jõuta. Termilise tsükli, keskmise läbitungimise ja rõhu mõjul ulatuvad praod kiiresti läbi voodri, söövitav vedelik imbub katte ja metallsubstraadi vahelisse liidesesse, põhjustades villide teket, delaminatsiooni ja korrosioonivastase kihi täielikku purunemist. See varjatud defekt tuleneb enamasti valest tootmisprotsessist ja seda on valmistoote välimuse kontrollimisel raske tuvastada, kuna see kuulub fluoroplastilise voodri tüüpilise protsessi{5}}indutseeritud varjatud rikke hulka.
1. Jääkpinge tekke ja lõhenemise evolutsiooni mehhanism
Kõrgel temperatuuril-paagutamise ajal PFA osakesed sulavad ja sulanduvad pidevaks kompaktseks kihiks. Kui toorik jahutatakse vormimistemperatuurilt ümbritseva keskkonna temperatuurini, erineb PFA-katte termiline kokkutõmbumiskoefitsient oluliselt metallist alustoru omast. Metallist aluspind piirab polümeervoodri vaba kokkutõmbumist, tekitades katte sisse lukustatud tõmbejääkpinge. Kui mitmekihiline pihustamine toimub liiga kiiresti ilma intervallide stabiliseerimiseta, tekib kihtide vahel pinge superpositsioon. Kui tõmbepinge ületab PFA materjali purunemistugevuse, idanevad väikesed pragude allikad. Järgmistes kütte- ja jahutustsüklites avab ja laiendab vahelduv termiline pinge pidevalt pragusid. Sööde tungib mööda pragude kanaleid, moodustades kattekihi ja mitteväärismetalli vahel osmootse rõhu, mis lõpuks koorib voodri toru seinast eemale, alustades prao asendist.
2. Tüüpilised positsioonid, kuhu koonduvad jääkpinge praod
Ebaühtlase katte kokkutõmbumisega põlved, painutatud torud ja kaare ülemineku lõigud;
Äärikupinnad ja toru avade servad järskude struktuurimuutuste ja pingekontsentratsiooniga;
Paksud mitmekihilised pihustatud alad tõsise sisemise pinge superpositsiooniga;
Kiiresti jahutatavad toorikud suure temperatuurigradiendi ja kontsentreeritud kokkutõmbumispingega;
Teisese remondiga paigatud piirkonnad, kus uue ja vana katte kokkutõmbumismäärad on ebaühtlased.
3. Peamised tegurid, mis raskendavad jääkpingekahjustusi
Otsene sundkiire jahutamine pärast paagutamist ilma järkjärgulise aeglase jahutamise ja pingevabastuseta;
Järjestikune mitme{0}}käiguline pihustamine ilma välgu-väljutuseta, mis viib kihtidevahelise pinge kuhjumiseni;
Liiga paks üksik pihustuskiht, mis põhjustab ebaühtlase sisemise jahutuskahanemise;
Alusmaterjali ja PFA-katte ebaühtlane soojuspaisumine;
Armatuuri ebamõistlik kinnitus paagutamise ajal, mis piirab tooriku vaba deformatsiooni.
4. Täielikud-Link stressi vähendamise ja ennetamise kontrollimeetmed
① Kasutage pärast paagutamist segmenteeritud aeglase jahutamise protseduur
Alandage järk-järgult ahju temperatuuri otsese õhkjahutuse asemel, et vähendada temperatuurigradienti ja kokkutõmbumispingeid.
② Standardige iga pihustuskihi vaheline ooteaeg
Seadistage välgu-väljalülitusaeg pärast iga pihustamise läbimist, et kattekiht vabastaks osalise pinge enne järgmist katmist.
③ Kontrollige ühekordse katte paksust, et vältida liigset-ühekordset kogunemist
Piirake iga pihustatud kihi paksust, et vältida liiga paksude üksikute kihtide põhjustatud sisemise pinge tasakaalustamatust.
④ Kinnituspiirangu vähendamiseks optimeerige kinnitusrežiimi
Kasutage painduvaid positsioneerimisseadmeid, et vältida jäika lukustumist, mis piirab aluspinna ja voodri termilist deformatsiooni.
⑤ Viige läbi vormimisjärgne-madaltemperatuuriline{1}}anniilimiskarastamine
Kontrollige valmistooteid mõõdukal temperatuuril soojuse säilimise tagamiseks, et kõrvaldada osa lukustatud sisemisest jääkpingest.
5. Ennetamise mõju võrdlustabel
表格
| Vormimis- ja jahutamisprotsess | Jääkpinge lõhenemise oht | Taotluse soovitus |
|---|---|---|
| Pidev pihustamine + kohene sundjahutus | Hilinenud spontaanse pragunemise suur tõenäosus | Kohandage kohe aeglasele jahutamisele ja intervallpihustamise protsessile |
| Intervallpihustamine + etapiviisiline aeglane jahutamine | Tõhusalt maha suruda jääkpinge kuhjumist | Standardvoodri valmistamise kohustuslik protsess |
| Tootmisjärgne-pinge leevendamine + mõistlik ühe-kihi paksus | Minimaalne pinge lõhenemise varjatud oht | Kõrgekvaliteedilise-korrosioonivastase voodri-toote eelistatud skeem |
Järeldus
PFA katte jääkpinge pragunemine on peamiselt põhjustatud voodri ja metallaluse vahelisest termilisest kokkutõmbumisest ning ebaõigest jahutus- ja pihustusprotsessist. Põhilised juhtimismeetodid on jahutuskiiruse aeglustamine, et vähendada kokkutõmbumisgradienti, pihustuskihtide vahelise intervalli määramine, et vältida pingete superpositsiooni, ühe-kihi paksuse reguleerimine ja lukustatud pinge vabastamine protsessijärgse-karastuse kaudu. Kogu pihustamis- ja paagutamisprotsessi range reguleerimine võib põhimõtteliselt kõrvaldada voodri pragunemise, mis on põhjustatud moodustamise omasest jääkpingest.
