BINAL^®

Das Ätzverfahren mit Natrium in Ammoniak macht die Verklebung von PTFE (Polytetrafluorethylen) möglich:

PTFE mit Natrium zu Ätzen wird verwendet, um die Klebefähigkeit von PTFE zu verbessern. Dazu wird das PTFE in eine Lösung von Natrium in flüssigem Ammoniak getaucht und anschließend mit Alkohol und Wasser gespült.

Dabei ist der niedrige Siedepunkt von Ammoniak zu beachten (z.B. -33°C).

Allgemeine Sicherheitsvorkehrungen für den Umgang mit Natrium und flüssigem Ammoniak sind zu beachten.

Durch den Ätzvorgang werden Fluoratome an der Oberfläche herausgelöst, wodurch eine mikroskopisch raue Schicht entsteht, die anschließend mit geeigneten Klebstoffen oder Metallen gebunden werden kann.

Einige Unternehmen verfügen über sehr langjährige (bis zu mehr als 40 Jahre) Erfahrung mit der Natrium-Ammoniak-Fluorpolymer-Ätzung, um eine langanhaltende, dauerhafte und gleichmäßige Oberflächenmodifikation zu erhalten.

Im Vergleich zu Natriumnaphthalin-Verfahren hat sich das

Natrium-Ammoniak-Ätzverfahren als die bevorzugte Lösung erwiesen, da es durch seine überlegene Leistung und Ausführung schnell und effizient klebbare Oberflächen auf jedem Fluorpolymer erzeugt.

Das Natrium in Ammoniak dringt tief in die Oberfläche des PTFE ein, was zu

höherem Oberflächenwiderstand (ca. 3,1 N/mm) im Vergleich zur Behandlung mit Natriumnaphthalin (ca. 1,9 N/mm) führt.

Somit kann die Behandlung mit Natrium in flüssigem Ammoniak eine tiefgreifende Alternative zu Natriumnaphthalin darstellen.

Die berechnete Menge Natrium wird in ein Tauchgerät (z. B. Korb aus grobem Draht) eingelegt und rasch unter die Oberfläche der Schmelze getaucht.

Alternativ wird das BINAL-Stück auf ein Salzbett aufgelegt und mit einer Tauchglocke sofort untergetaucht.

Beispiel: 25 g Natrium für 250 kg Aluminiumschmelze entsprechen einem Gehalt von 0,01 % Na.

Das Tauchgerät wird nach Beendigung der Reaktion langsam zwei- bis dreimal auf und ab bewegt, um das Metallbad leicht durchzurühren. Die Schmelze bleibt anschließend weitere 5 bis 10 Minuten stehen, bevor vergossen wird.

Modifizierung des Al/Si-Eutektikums im Kokillen- und Sandguss

Natrium dient der Veredelung einer Al/Si-Schmelze. Der Si-Gehalt der Schmelze beträgt dabei 5 – 13,5 %.

Dabei handelt es sich um eine gezielte Schmelzebehandlung, wobei ein feinfaseriges eutektisches Silizium im Gussgefüge erzeugt werden soll. Durch die Veredelung werden die mechanischen und die Gießeigenschaften der Schmelze verbessert. Veredelt wird mittels der Zugabe von Natrium oder Strontium.

Die Veredelung einer Aluminiumschmelze kann mittels einer thermi¬schen Analyse erfolgen. Dabei wird das Verhalten einer abkühlenden Schmelze beobachtet. D. h., man trägt die aktuelle Temperatur gegen die Zeit auf. Bei der Zugabe von Natrium wird der Schmelzpunkt des Eutektikums (Al/Si) deutlich (ca. 10° C) abgesenkt.

Das ursprünglich lamellar ausgebildete Gefüge bei Al-Si- Legierungen wird durch Zugabe von Natrium oder Strontium in ein feinkörniges, veredeltes Gefüge mit deutlich besseren Eigenschaften für das Gussstück gewandelt.

BINAL® (Natrium in Aluminiumverbundfolie) veredelt die Aluminiumlegierung, indem es mit der Schmelze reagiert. Hierbei ist zu beachten, dass es bei dieser Reaktion zu k e i n e r Badbewegung kommt. In den meisten Gießereien soll eine Natriumabgabe von ca. 50 bis 100 ppm in die Schmelze erfolgen, die jedoch in Abhängigkeit zum Natriumgehalt des Vorlaufmaterials steht.

In den verschiedenen Gießereien schwankt die Behandlungstemperatur zwischen 680ºC und 810ºC. Hierbei ist zu beachten, dass die Reaktivität von BINAL® bei höheren Temperaturen steigt. Daher sollte man BINAL® auf eine Schicht Abdecksalz legen und möglichst schnell untertauchen.

Mittels Thermoanalyse lässt sich der Veredelungsgrad überprüfen.

• Hohe Flexibilität hinsichtlich des Gewichtes.

• Viele Standardgrößen (Sondergrößen auf Anfrage)

• Exakte Dosierung

• Optimale Sicherheit durch reißfeste Aluminium-Verbundfolie

• Kein Gaseinschluss in der Verpackung durch Evakuierung der Beutel

• genaue Einstellung der Veredelung, durch eine Vielzahl verschiedener Stückgrößen und nach Absprache Lieferung von Sondergrößen

• staub- und raucharmes veredeln, dadurch keine unnötige Belastung der Mitarbeiter

• kaum bis keine Badbewegung, dadurch kein Einschluss von Oxiden

• bessere Bearbeit- und Polierbarkeit

* hierbei handelt es sich um Erfahrungswerte (es ist jedoch anzumerken, dass diese Werte in Abhängigkeit stehen zur Zügigkeit des Untertauchens – je zügiger → desto besser der Natriumübergang)

Bei Motorhohlventilen ist metallisches Natrium in den Hohlraum eingekapselt. Dadurch wird die Wärmeleitfähigkeit der Ventile erhöht und Ihre Kühleffizienz verbessert.

Zudem kann das Gewicht im Vergleich zu massiven Ventilen um ca. 15% reduziert werden.

Die Temperatur der Ventile kann auf 600 °C gehalten werden und somit ein übermäßiger Temperaturanstieg verhindert werden.

Dadurch kann auf teure hitzebeständige Materialien verzichtet werden und Kosten eingespart werden.