Abstract
Currently the most common used methods for removing PTFE rich coatings on metal substrates are: grinding, pyrolysis, chemical processes or a combination of these. While effective, all present serious difficulties. In this paper the use of laser ablation to remove PTFE rich coatings, which have previously been applied to sheets of aluminum magnesium alloy EN AW-5251 H34, is proposed. For this purpose the values of the yield strength, tensile strength, percent elongation, impact energy retained and hardness are analyzed. Equally, the grain size distribution at the microstructural level, the ASTM average grain size and distribution of constituent particles have been evaluated. Measurements were performed to three successive stages of application and laser coating removal. Moreover, the previous set of properties have been determined for the same substrates and stages but using pyrolysis to remove the coating. Comparison of the results shows that the removal by laser ablation does not cause any reduction in the properties of the substrates and may become an industrial alternative to traditional disposal procedures.
Highlights
Los recubrimientos de politetrafluoretileno (PTFE) son desarrollados por corporaciones industriales como Du Pont de Nemours & Co, Whitford Company, Daikin, Grebe Group, entre otros, para ser aplicados sobre sustratos metálicos, cerámicos, vidrios, a modo de recubrimiento multicapa
El conjunto de resultados reunidos en el presente estudio permite llegar a las siguientes conclusiones: Las propiedades mecánicas y características microestructurales de la aleación de aluminio EN AW-5251 H34, tras los ciclos de polimerizado del recubrimiento de PTFE y posterior eliminación por pirólisis o por ablación láser, sufren una importante modificación, si bien en proporciones muy similares e independientemente de la vía de eliminación
Laser ablation and competitive technologies in paint stripping of heavy anticorrosion coatings
Summary
Sobre el material del sustrato, se han determinado las propiedades mecánicas de límite elástico convencional, carga de rotura a tracción, alargamiento porcentual, energía retenida al impacto y dureza Vickers. El sustrato está constituido por chapas de la aleación de aluminio EN AW-5251 H34, que fueron recubiertas con un fluoropolímero, rico en PTFE, de uso común en aplicaciones antiadherentes del sector de alimentación. El ciclo contempla las etapas siguientes: (i) granallado de los sustratos, (ii) aplicación de los recubrimientos, (iii) polimerizado de los recubrimientos, (iv) eliminación de los recubrimientos por ablación láser o bien por pirólisis, (v) granallado de la superficie tras la eliminación de los recubrimientos y (vi) fabricación de las probetas. La estructura de la aleación del sustrato en su estado de recepción H34 (endurecido por deformación en frío y estabilizado con un grado final de dureza 1⁄2 duro, es decir, que la resistencia a tracción es aproximadamente un valor intermedio entre el estado recocido O y el estado más duro producido H38) se muestra en la Figura 1. El ciclo alcanza la temperatura de 410–415 °C en 20 minutos, se mantiene en este nivel durante 7 minutos y con posterioridad se enfría hasta temperatura ambiente en 18 minutos
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