PFA コーティング内部の発泡とは、スプレーおよび焼結成形中にコーティング層間または金属ベース パイプとの界面で発生する孤立または相互接続した気泡空洞を指します。媒体の浸透によって引き起こされる使用後の泡立ちとは異なり、この欠陥は製造プロセス自体に起因し、コーティングの内側に隠れており、従来の高電圧火花検査では完全に除去することが困難です。-加熱条件下で使用すると内部の気泡が急激に膨張し、短期間で塗膜の膨れや亀裂、剥離が発生します。この論文では、形成原因と標準化された除去スキームを分析します。
1. コーティング固有の発泡の 5 つの根本原因
(1) 基板表面残留揮発性汚染物質
油汚れ、酸{0}}ベースのローション、湿気、溶接スケール、砂の残留物は、スプレーする前に完全に洗浄および乾燥されていません。高温焼結中、これらの物質は瞬時に蒸発し、溶融 PFA コーティング内に封入されて閉じた気泡を形成します。
(2) 不適切な粉体噴霧作業
過度に厚い単層粉末の蓄積により、粉末粒子間の架橋が発生します。-空気は粉末の山の内側に包まれており、溶融中に逃げることができず、層間に空隙や発泡体空洞が形成されます。
(3) 無理なプログラム焼結温度カーブ
低温予熱による脱気を行わずに、溶融温度まで直接急速加熱します。{0}} PFA パウダー内の溶剤と吸着空気は事前に揮発できず、コーティング内に閉じ込められます。炉の温度が高すぎると、材料の部分的な分解が発生し、気泡を形成するガス状生成物が生成されます。
(4) 多層コーティング間の融着が不十分である-
前のスプレー層は、次の静電スプレー層の前に完全には溶けず、平らになりません。 2 つのコーティング層の間に空気が挟まれて、水平方向の連続発泡ギャップが形成されます。
(5) 特殊な構造のデッドコーナーにガスが閉じ込められる
フランジの内側の段差、内側の円弧の曲がり、深い止まり穴は、粉末の霧化浸透と排気効果が不十分です。粉体付着時や溶融時に空気を排出することができず、構造上隠れた部分に集中的に泡が発生します。
2. プロセス発泡欠陥の危険性の進展
初期段階: 小さな気泡がコーティングの内部に存在し、外面は無傷ですが、目視検査や基本的な火花試験では検出できません。
加熱操作段階: 気泡内のガスが温度上昇とともに膨張し、内圧が発生してコーティングを押し上げ、目に見える膨らみを形成します。
後期故障段階: 気泡壁が破裂してピンホールを介して形成されます。腐食性媒体が基板界面に侵入し、広範囲の剥離や漏れを促進します。{0}
3. 生産プロセス全体の標準化された管理措置
ステップ 1: 複数段階の前処理と強制乾燥を実施する-
熱アルカリ脱脂 → 高圧水洗浄 → 酸洗活性化 → ショットブラストによる粗面化 → 多段階の純水洗浄 → スプレーステーションに入る前に水分と有機不純物を完全に除去するためのオーブン定温ベーキング。
ステップ 2: マルチパス-薄層-重ね合わせスプレーを採用する
それぞれの噴霧量を薄く均一にコントロール。次のスプレーの前に、現在の層が予備的に溶けて使い果たされるまで待ちます。空気の巻き込みを避けるため、一度に大量にスプレーすることは固く禁止します。-曲げやフランジのデッドゾーンに対してスプレーと補助排気を手動で追加します。
ステップ 3: 3 つのセクションに分割された焼結曲線を実装する-
脱ガスと溶媒の揮発のための低温保持- → 完全な溶解と層間融合のための中温一定温度- → 二次的な内部応力細孔を防ぐために炉からゆっくり冷却します。高温でのベーキングは固く禁止されています。-
ステップ 4: フィクスチャとクランプ モードを最適化する
ワークピースの死角部分を密閉しないように、オープン型の治具を設計します。-すべてのコーティング表面に空気が滞留しないようにスプレー角度を適切に調整してください。
ステップ 5: 完成品の非破壊検査をアップグレードする
高精度の火花検出電圧とスキャン速度を向上させます。-主要な防食製品については、従来の検査では見逃していた内部の隠れた気泡を検出するために超音波スキャンを導入します。-
4. 発泡不適格品の是正方法
小面積の局所発泡: 欠陥のあるコーティングを完全に研磨し、前処理、部分的なスプレー、二次焼結をやり直します。大面積の一体発泡: コーティング層全体を剥離し、基材処理からスプレー、焼結までのプロセス全体をやり直します。基材の腐食がひどい発泡製品: 販売後の品質リスクを避けるため、直接廃棄してください。-
5. プロセス最適化効果比較表
表格
| 本番動作モード | 固有の発泡確率 | プロセス改善の方向性 |
|---|---|---|
| 単一の大量スプレー + 直接高温焼結- | 非常に高い | このプロセスを完全に放棄してください |
| 完全な前処理 + 多層薄層スプレー + 段階的加熱 | 極めて低い | 標準的な固定生産フロー |
| 通常の火花検出のみ | 避けられない隠れた欠陥 | 超音波内部探傷機能を追加 |
結論
PFA 特有の発泡不良は、主に成形時の揮発分や巻き込んだ空気の不完全な排出が原因で発生します。すべてのガス捕捉リンクをブロックするための基板洗浄、スプレー操作、焼結温度制御に加え、完成品検査手段の強化により、プロセスに起因する発泡不良を根本的に制御でき、フッ素コーティングされた防食加熱管-の販売後の不合格率-を削減できます。-
