Alternativas de alto rendimiento al PCTFE para juntas criogénicas
Las piezas moldeadas por inyección Drake CryoDyn® CT-100 y CT-200 y las formas en stock extruidas se fabrican con polímeros desarrollados para componentes de estanquidad criogénica utilizados en servicios estáticos y aplicaciones de estanquidad dinámica.
El grado criogénico CryoDyn® CT-100 es un candidato ideal para componentes estáticos que funcionan en condiciones criogénicas. Su homólogo, desarrollado para aplicaciones criogénicas dinámicas, se denomina CryoDyn® CT-200. Este grado también proporciona un excelente rendimiento de sellado estático.
Las formulaciones de polímeros criogénicos CT-100 y CT-200 fueron desarrolladas por Victrex plc para proporcionar alternativas de alto rendimiento al PCTFE, un fluoropolímero que se ha utilizado históricamente para estas aplicaciones, pero que ha experimentado limitaciones de suministro.
Piezas moldeadas por inyección Drake CryoDyn® CT-100 y CT-200
Las condiciones del proceso desempeñan un papel fundamental en la fiabilidad de las propiedades y el rendimiento de los productos poliméricos de alto rendimiento. Drake Plastics establece las condiciones de proceso óptimas para el moldeo por inyección basándose en el análisis del flujo de fusión de los grados CT. El equipo de moldeo tiene un tamaño específico para cada resina, y los sistemas de control en el molde supervisan y mantienen optimizadas las condiciones del proceso. Nuestro protocolo de calidad incluye medidas previas a la producción para eliminar la posibilidad de contaminación cruzada con otras resinas.
Basándonos en nuestras rigurosas medidas de procesamiento, Drake Plastics vende piezas CT-100 y CT-200 moldeadas por inyección bajo la marca Drake CryoDyn® CT-100 y CryoDyn® CT-200. Aplicamos esta marca a nuestras formas de stock CryoDyn® CT-100 y CT-200 por las mismas razones. El nombre CryoDyn® garantiza que cada producto moldeado, extruido o mecanizado que entrega Drake Plastics tiene el rendimiento constante y fiable que nuestros clientes probaron, validaron y especificaron.
Rendimiento de CryoDyn® CT-100 y CT-200 frente a PCTFE
Una de las principales ventajas del CT-200 en comparación con el PCTFE es su menor coeficiente de fricción, lo que significa que los componentes diseñados adecuadamente pueden requerir un par de accionamiento menor. La mayor resistencia al rodamiento y al desgaste del polímero, validada por Victrex en pruebas de laboratorio a -196 °C (-321 °F), se traduce en una mayor vida útil de los componentes criogénicos.
La dureza superficial es un factor clave en el diseño de las juntas, y un atributo en el que el CT-200 y el PCTFE son casi idénticos: El PCTFE (DAIKIN NEOFLON M-300H) presenta una dureza Shore D de 80, mientras que CryoDyn® CT-200 mide 81 Shore D.
Entre las ventajas que CryoDyn® CT-100 ofrece sobre el PCTFE para aplicaciones criogénicas estáticas están sus mayores niveles de resistencia a la flexión y a la compresión.
Consideraciones sobre el diseño
Una diferencia clave entre los grados CryoDyn® y PCTFE que puede requerir consideración en el diseño de la pieza es el alargamiento. A temperatura ambiente, el PCTFE tiene un alargamiento superior al 100%. Los valores de CryoDyn® oscilan entre el 10 y el 40%. Esta gama se basa en su cristalinidad, en la que influyen las condiciones de transformación y, en particular, la velocidad de enfriamiento y el recocido. Así pues, el control del proceso es esencial para conseguir un alargamiento constante en las piezas moldeadas.
A pesar de la diferencia en los valores a temperatura ambiente, Victrex informa de que los grados de resina PCTFE y CT tienen valores de alargamiento comparables a temperaturas criogénicas. Sin embargo, sus diferencias en una gama de temperaturas indican que puede ser necesario algún rediseño al sustituir directamente los grados CryoDyn® CT por PCTFE.
El acceso rápido y económico a las formas de stock CryoDyn® permite a los clientes probar sus diseños en prototipos mecanizados antes de invertir en utillaje de molde para la producción en serie.
La tecnología de moldeo por inyección se centra en la calidad y el rendimiento de los componentes criogénicos CryoDyn
El equipo de moldeo por inyección, los sistemas de control y el protocolo de gestión de calidad de Drake Plastics están diseñados para optimizar las propiedades y la consistencia de los componentes fabricados con polímeros criogénicos CryoDyn®.
El análisis del flujo de fusión guía el diseño de la herramienta y las condiciones del proceso
El análisis del flujo de fusión orienta sobre el diseño ideal de la herramienta y las condiciones de moldeo por inyección para los grados CryoDyn® CT. Un diseño adecuado de la herramienta, junto con unas condiciones óptimas del proceso, son dos factores clave que contribuyen a mantener las propiedades de los polímeros. También contribuyen a minimizar las tensiones internas que pueden causar problemas de estabilidad dimensional en grandes oscilaciones de temperatura. Ambos factores son esenciales para un rendimiento eficaz en las juntas y componentes relacionados de turbinas, válvulas, bombas y otros equipos utilizados en entornos criogénicos.
Protocolo de calidad previo a la producción
Los técnicos de moldeo por inyección de Drake Plastics realizan un desmontaje completo y una limpieza a fondo de todos los componentes de la máquina de la tirada anterior antes de poner en marcha la nueva producción. Incluye tornillos, barriles y cualquier otro componente de la máquina que entre en contacto con el polímero fundido, y es un paso que asegura la eliminación de la contaminación cruzada del polímero criogénico CT en una tirada posterior. Los secadores específicos para cada resina son una medida adicional que evita la mezcla de polímeros.
Gama de tamaños versátil
La gama de tamaños de máquina en la operación de moldeo de Drake Plastics ofrece a los clientes una serie de opciones de tamaño de pieza. Con una capacidad de 35 a 300 toneladas, podemos fabricar componentes moldeados por inyección de 0,85 gramos (0,03 oz.) a 567 gramos (20 oz.). Esto proporciona a los clientes una gama de piezas moldeadas que van desde pequeños componentes de válvulas de bola criogénicas hasta juntas de turboexpansores.
Sistemas y procedimientos de control para una calidad y unas propiedades físicas constantes
Nuestras máquinas de moldeo totalmente eléctricas funcionan con precisión, eficacia y limpieza, sin riesgo de contaminación por fugas o derrames de fluido hidráulico. Para evitar la degradación y la pérdida de propiedades durante el moldeo, los técnicos de Drake Plastics dimensionan los barriles de cada máquina para reducir al mínimo el tiempo que el polímero fundido de grado criogénico permanece a su temperatura de fusión.
Drake Plastics también incorpora sistemas de supervisión de procesos RJG en todas las máquinas. La tecnología permite a nuestros operarios supervisar y controlar lo que ocurre dentro de la cavidad del molde, y mantener unas condiciones de procesamiento que produzcan componentes con una alta calidad constante y un rendimiento óptimo.
Integridad de la sección transversal en grandes componentes de estanquidad
Al moldear grandes juntas criogénicas y componentes afines en resina Victrex CT-100 o CT-200, es esencial mantener la homogeneidad a lo largo de secciones transversales pesadas. Las máquinas Toyo de Drake Plastics están equipadas con tecnología de inyección-compresión para conseguirlo. Comprimen o «acuñan» el polímero fundido durante el moldeo, produciendo juntas y componentes críticos similares libres de porosidades y huecos. Esto añade otro nivel de consistencia para aplicaciones de estanquidad críticas, como las empleadas en el almacenamiento y transporte criogénicos.
Drake CryoDyn® CT-200 Formas en bruto para prototipos y componentes mecanizados
La operación de extrusión de Drake Plastics convierte la resina Victrex CT-200 en varilla y placa Drake CryoDyn® CT-200 en una amplia gama de tamaños estándar y personalizados para componentes criogénicos mecanizados con precisión. Las formas CryoDyn® CT-100 están disponibles bajo pedido con una cantidad mínima requerida. Esta capacidad permite a los clientes acceder a prototipos mecanizados que pueden ayudar a validar el diseño y el rendimiento de un componente antes de finalizar el utillaje de moldeo por inyección. La operación de mecanizado CNC de Drake Plastics también puede proporcionar cantidades de producción de piezas mecanizadas si es necesario como paso intermedio antes del moldeo por inyección.
