Se conoce como teflonado a la acción por la que se aplica una capa de teflon © en una superficie. La superficie, por tanto queda recubierta o revestida con esta capa. En general se designa el término teflonado a la familia de recubrimientos fluoropoliméricos, no solo ya el teflon-PTFE propiamente sino también a los polímeros fluorados como el ETFE, FEP, PFA, entre otros.
En el caso del PTFE la estructura atómica de los enlaces covalentes de C-C y C-F extremadamente fuertes les confieren las excelentes cualidades de estos materiales. Algunas de las características del teflon son debidas a la estructura lineal del polímero, conjuntamente con la disposición de los átomos de flúor protegidos por los átomos de carbono. Esta configuración produce su inercia y estabilidad química.
Otra de las características del teflon (PTFE) es que no se disuelve en ningún solvente, el flúor es el responsable de su bajísima energía superficial y su bajo coeficiente de fricción. De igual modo la molécula es considerada inerte desde el punto de vista eléctrico o sin polaridad.
También entre las características del teflon podemos indicar que la molécula de PTFE tiene un alto peso molecular y un elevado punto de fusión entre 320 °C a 342 °C. Su estructura alineada le confiere una alta cristalinidad y ello se traduce en un alto punto de fusión, como se ha dicho. Por otro lado, su alta viscosidad a la temperatura de fusión, impide la formación de un film o una superficie continua para la unión y su comportamiento es más parecido a la sinterización de los metales, es decir, por contacto puntual, entre moléculas.
El etileno propileno fluorado o FEP es un copolímero de hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno. Se diferencia del PTFE y de las resinas del mismo en que es procesable por fusión mediante moldeo, por inyección convencional y técnicas de extrusión. El FEP posee una composición muy similar a la del PTFE, politetrafluoroetileno, y al MFA ó PFA, resina de polímero perfluoroalcóxido. FEP y PFA comparten con el PTFE las cualidades de baja fricción y su inercia química, pero son más fácilmente procesables. FEP es más suave que el PTFE. El FEP al modificar su estructura con respecto al PTFE e introducir HFP, provoca una bajada de la temperatura de fusión de 327 a 260 °C. Es muy transparente y resistente a la luz solar. La cristalinidad es inferior a la del PTFE.
El copolímero de tetrafluoroetileno, TFE y PPVE, perfluoro propil vinil éter, es denominado PFA, también perfluoroalcóxido. El copolímero de TFE y PMVE, perfluoro metil vinil éter, es denominado MFA.
Ambos se diferencian en la longitud de la cadena anexada al oxígeno de la cadena principal, en un caso un grupo perfluoropropilo, PFA y en otro caso un grupo perfluorometilo, MFA.
El PFA y MFA poseen la cualidad de poder ser procesados con procedimientos similares al resto de termoplásticos y se puede obtener film sin ninguna porosidad. En ciertas aplicaciones como la protección ante la corrosión y la antiadherencia aventajan al PTFE. Estos polímeros son semicristalinos y el grado depende de la velocidad de enfriamiento y de la forma de fabricación.
El teflonado es un sistema monocapa o multicapa en el que se aplica uno o más de los fluropolímeros descritos y que puede alcanzar un espesor entre 10 a 150 µm e incluso más dependiendo de la utilidad y del fluoropolímero.
Como se ha dicho los fluoropolímeros se encuentran entre los polímeros químicamente más inertes y conservan su estabilidad en casi todos los entornos químicos. Estas propiedades de alto rendimiento son el resultado directo de su estructura química única, que es muy diferente a la estructura de los polímeros tradicionales.
Entre las cualidades de estos recubrimientos se pueden destacar:
- Muy baja energía superficial
- Muy bajo coeficiente de fricción
- Muy alta inercia a cualquier agente químico
- Inercia biológica
- Alta resistencia a la abrasión
- Estable hasta temperaturas desde -270 °C a 300 °C (en algunos casos)
- Permiten el contacto de alimentos
- Muy baja conductividad eléctrica
- No se altera por la acción de la luz
Esta superficie sobre el que es aplicado el teflonado es habitualmente metálica aunque también es posible realizar teflonados en materiales cerámicos y vidrios.
Para aplicar un teflonado de forma adecuada hay que tener en cuenta que es necesario realizar una serie de etapas:
- Limpieza completa y profunda de la superficie a teflonar. Procedimientos de granallado, chorreado, agua a ultra alta presión, pirolisis y/o combinación de todos ellos son los utilizados habitualmente para este fin.
- Aplicación de una primera capa de protección de la superficie metálica y que permita con posterioridad recibir otras capas de polímero sobre ella.
- Aplicación de sucesivas capas sobre la capa inicial aplicada. Estas capas son aplicadas por diversos métodos y técnicas: inmersión, aspersión, dip-coating, cortina, entre otros.
- Sinterizado de las capas de teflon para que adquiera las propiedades adecuadas de dureza, brillo, rugosidad y antiadherencia.
Es importante saber que las piezas que son teflonadas son sometidas a esfuerzos importantes para la preparación superficial y en piezas con pequeños espesores se pueden producir distorsiones. Es significativo indicar todos los detalles dimensionales a la hora de realizar el teflonado de sus piezas.
Además y sobre todo es muy importante tener en cuenta que las piezas que son teflonadas son sometidas a temperaturas de sinterizado de 350-425 °C y esto puede provocar distorsiones en las piezas e incluso la pérdida de propiedades mecánicas en aleaciones no férricas, particularmente en algunas aleaciones de aluminio.
De igual modo se debe tener especial precaución a la hora de realizar teflonados sobre piezas, ejes, depósitos, etc., que estén huecos con aire interior y no dispongan de registro exterior. Los gases en el proceso de sinterizado pueden producir deformaciones de las piezas y será necesario habilitar un registro de la parte hueca de la pieza hacia el exterior.
En Tecnimacor nos hemos especializado en el teflonado de artículos de panificación – bandejas y moldes-, y en todo tipo de piezas para diversos sectores industriales.
En el ámbito industrial se realizan teflonados en moldes para termosellado y termoconformado, en moldes para rotomoldeo, en molde para la inyección de polímeros, en piezas de menaje de cocina, en piezas para la industria de la madera, en moldes de la industria de automoción, en rejillas y turbinas para equipamiento de pintura, en rodillos de reprografía, en piezas y reactores de la industria química, en la industria de la alimentación para el tratamiento de frituras de carnes, embutidos, preparación de tortillas precocinadas, pastas, y un largo etcétera.
Como líderes del proceso de teflonado, hemos desarrollado nuestros propios sistemas de aplicación denominado TECNIMAFLUOR.
No dude en ponerse en contacto y le atenderemos muy gustosamente para poder asesorarle e indicarle la mejor solución para sus necesidades.
TEFLON es una marca registrada de la compañía E.I Dupont de Nemours (DuPont)
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