Gida-eraztunak sistema hidrauliko eta pneumatikoen osagai nagusiak dira, batez ere euskarria eta gidaritza zehatza eskaintzen baitute. Pistoiak eta pistoi-barrak bezalako osagai alternatiboen funtzionamendu leuna bermatzen dute, metalaren eta metalaren arteko kontaktu zuzena saihestuz, marruskadura eta higadura eraginkortasunez murriztuz. Haien errendimenduak zuzenean eragiten dio ekipamendu-sistema osoaren funtzionamendu-eraginkortasunari, zerbitzu-bizitzari eta fidagarritasunari. Hainbat ingeniaritza-materialen artean, beira-zuntzez indartutako politetrafluoroetilenoz (PTFE) osatutako material konposatua bihurtu da goi-mailako gida-eraztunetarako aukerarik onena muturreko lan-baldintzetan, bere errendimendu integral bikainagatik.
Politetrafluoroetilenoa (PTFE), "Plastikozko Erregea" bezala ezagutzen dena, errendimendu handiko fluoropolimeroa da. Egonkortasun kimiko paregabea du, azido sendoen, alkali sendoen, oxidatzaileen eta disolbatzaile organiko gehienen korrosioari aurre eginez. Marruskadura-koefiziente oso baxua du (normalean 0,05-0,10 artean), tenperatura altu eta baxuetan erresistentzia bikaina (funtzionamendu-tenperatura -100 °C-tik 260 °C-ra bitartekoa) eta isolamendu elektrikoaren propietate onak. Hala ere, PTFE puruak berezko eragozpen batzuk ere baditu, hala nola, arrastatze-erresistentzia eskasa, higadura-erresistentzia eskasa, eroankortasun termiko baxua eta erresistentzia mekaniko mugatua.
Muga horiek gainditzeko, beira-zuntzak sartzen dira PTFE matrizean indargarri gisa. Beira-zuntzen gehiketak nabarmen hobetzen du materialaren errendimendu orokorra: higadurarekiko erresistentzia nabarmen hobetzen da, beira-zuntzek marruskadura-higadurari eraginkortasunez aurre egiten dion indargarri-eskeleto bat osatuz; erresistentzia mekanikoa nabarmen handitzen da, konpresio-erresistentzia, gogortasuna eta karga-ahalmena barne; eroankortasun termikoa hobetzen da, marruskadura-beroa xahutzen eta metaketa termikoa saihesten lagunduz; eta hedapen termikoaren koefizientea murrizten da, dimentsio-egonkortasuna hobetuz eta tenperatura-gorabeherek eragindako deformazioa minimizatuz.
Material konposatu honek efektu sinergiko bat guztiz aprobetxatzen du: PTFE matrizeak autolubrifikazio-propietateak eta egonkortasun kimikoa eskaintzen ditu, eta beira-zuntzek, berriz, indartze mekanikoa laguntzen dute. Emaitza diren produktuak PTFEaren marruskadura baxuko ezaugarriak mantentzen ditu, propietate mekaniko hobetuak lortuz, aplikazio-ingurune zorrotzagoen eskakizunak asetzeko aukera emanez. Adibidez, PTFE puruarekin alderatuta, % 25eko beira-zuntz edukia duen konposatu batek hobekuntza nabarmenak erakusten ditu: marruskadura-koefizientea % 20-40 inguru murrizten da (0,08-0,12ra), higadura-erresistentzia ehunka aldiz hobetzen da (0,0002 g/h-ko tasa oso baxu bateraino), konpresio-erresistentzia % 130 inguru handitzen da (39,2 MPa-ra iritsiz) eta eroankortasun termikoa % 227 inguru hobetzen da (1,21 kcal/m·h·°C-ra iritsiz), funtzionamendu-tenperatura-tarte zabal bera mantenduz (-100 °C-tik 260 °C-ra).
PTFE beira-zuntzezko gida-eraztunekin egindakoek errendimendu-abantaila ugari erakusten dituzte, material-konbinazio bereziari esker, eta aplikazio askotan ezinbesteko osagai bihurtzen dituzte. Higadura-erresistentzia bikaina eta zerbitzu-bizitza luzea dira abantaila nabarmenenen artean. Beira-zuntzez indartutako PTFE gida-eraztunen higadura-erresistentzia PTFE puruarena baino ehunka aldiz handiagoa da, eta baldintza jakin batzuetan 8.000 ordu baino gehiagoko zerbitzu-bizitza dute. Adibidez, nitrogeno-konpresoreetan, haien zerbitzu-bizitza sei aldiz luzeagoa izan daiteke ohiko materialena baino. Egonkortasun termiko handia eta eroankortasun termiko hobetua ere erakusten dituzte. Beira-zuntzen gehiketak konpositearen eroankortasun termikoa nabarmen hobetzen du, abiadura eta karga handiagoetan funtzionatzea ahalbidetuz. Materialak errendimendu egonkorra mantentzen du -100 °C-tik 260 °C-ra bitarteko tenperatura-tarte zabal batean, muturreko tenperatura-inguruneetara egokituz. Gainera, marruskadura txikia eta autolubrifikazio-propietateak eskaintzen dituzte. Oliorik gabeko lubrifikazio-baldintzetan ere, PTFE oinarritutako gida-eraztunen marruskadura-koefiziente baxua mantentzen dute. Olio-biltegi mikroporotsuaren diseinu berritzailearen bidez, marruskadura-koefizientea % 60ra arte murriztu daiteke gainazal leun batekin alderatuta, eta horrek mugimendu errepikakor leunagoa ahalbidetzen du. Gainera, konpresio-erresistentzia eta arrastatze-erresistentzia handia eskaintzen dute. Beira-zuntzezko indargarriak gida-eraztunaren konpresio-erresistentzia nabarmen handitzen du eta arrastatze-erresistentzia ia hirukoiztu egiten du, 35 MPa-ko lan-presioak jasan ahal izateko. Azkenik, erresistentzia kimiko eta korrosioarekiko erresistentzia bikaina mantentzen dute. PTFEren berezko egonkortasun kimikoa mantenduz, azido sendoei, alkali sendoei, oxidatzaileei eta disolbatzaile organikoei aurre egiten diete, eta horrek ingurune korrosiboetarako egokiak bihurtzen ditu.
Gida-eraztun hauek aplikazio zabalak dituzte hainbat industriatan. Industria astun eta ingeniaritza-makinetan, hala nola presio handiko sistema hidraulikoetan, induskatzaileetan, garabietan eta injekzio-moldeaketako makinetan, zilindro hidraulikoetan pistoi eta pistoi-barra gidatzeko erabiltzen dira, karga handiak jasanez eta marruskadura eta higadura murriztuz. Konpresoreetan eta huts-ekipoetan, batez ere oliorik gabeko lubrifikazio-konpresoreetan (batez ere nitrogeno-konpresoreetan), material tradizionalen bizitza-iraupen laburreko arazoei aurre egiten diete, mantentze-kostuak eta geldialdi-denborak nabarmen murriztuz. Aeroespazial eta ekipamendu militarren sektoreetan, aplikazioen artean daude hegazkinen lurreratze-trena, misilen bultzatzaileak eta espazio-ontzien aktuadore-sistemak, non tenperatura muturrekoetara, hutsune handietara eta bibrazio-ingurune handietara egokitzen diren. Elikagai eta farmazia-ekipoetan, PTFEren propietate ez-toxikoak eta zaporegabeak aprobetxatuz eta elikagai-mailako eskakizunak betetzen dituztenez, elikagaiak prozesatzeko makinetan eta farmazia-ekipoetan erabiltzen dira higiene eta garbitasun-estandar altuak betetzeko. Automobilgintzan, automobilgintzako motelgailuetan, enbrage-sistemetan eta servodirekzio-gailuetan erabiltzen dira, mugimendu leun eta alternatiboa eskainiz, marruskadura eta zarata murriztuz eta ibilaldiaren erosotasuna eta sistemaren fidagarritasuna hobetuz. Gida-eraztunen errendimendu-eskakizunak eta ekarpenak sektorearen arabera aldatzen dira: ingeniaritza-makinek presio-erresistentzia handia, estrusio-erresistentzia eta higadurarekiko erresistentzia eskatzen dituzte zilindro hidraulikoaren bizitza luzatzeko eta isuriak murrizteko; konpresoreek auto-lubrifikazioa, marruskadura txikia eta bero-erresistentzia behar dituzte zerbitzu-bizitza asko luzatzeko eta mantentze-lan gutxiago izateko; aeroespazialki, egonkortasun termikoa eta gas-isurketa txikia behar ditu funtzionamendu fidagarria eta huts egiteko arriskua murrizteko; elikagai- eta farmazia-aplikazioek erresistentzia kimikoa eta elikagai-mailako betetzea eskatzen dituzte kutsadura saihesteko eta higiene-arauak betetzeko; eta automobilgintza-industriak higadura-erresistentzia, marruskadura txikia eta arrastatze-erresistentzia erabiltzen ditu erosotasuna hobetzeko eta mantentze-lan gutxiago lortzeko.
Laburbilduz, beira-zuntzezko gida-eraztunak dituen PTFEak polimero-materialen zientziaren eta industria-aplikazioaren integrazio perfektua adierazten du. PTFEaren aparteko egonkortasun kimikoa eta autolubrifikazio-propietateak beira-zuntzek ematen dituzten hobekuntza mekanikoekin konbinatuz, material konposatu honek PTFE puruaren mugak gainditzen ditu higadura-erresistentziari, arrastatze-erresistentziari eta eroankortasun termikoari dagokienez, lan-baldintza zorrotzetarako egokia den errendimendu handiko ingeniaritza-material bat sortuz. Industria-aplikazioen mailan, beira-zuntzezko gida-eraztunak dituen PTFEa funtsezko osagai bihurtu da hainbat arlo kritikotan, eta ezinbesteko laguntza eman dute ekipamendu mekaniko modernoen funtzionamendu eraginkor eta fidagarrirako. Material-teknologia eta fabrikazio-prozesu berrien etengabeko aurrerapenarekin, material konposatu hau eboluzionatzen jarraituko du, etorkizuneko industria-berrikuntzarako oinarri sendoa ezarriz eta erronka teknikoei aurre egiten dieten ingeniariek aukeratutako materiala izaten jarraituko du.
Argitaratze data: 2025eko abuztuak 26