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聚四氟乙烯制品尺寸稳定性解决方案

发表时间:2017/11/23

         聚四氟乙烯以其优异的特性,应用于许多的领域,但不管是什么产品都有相对应好的各个方面,也有不足之处。纯聚四氟乙烯在应用上的缺点是机械性能和承载能力较差,抗蠕变性,导热性也不理想,另外我们也注意到加工好的尺寸,过一段时间经常会发现又有变化,这是因为聚四氟乙烯本身的热膨胀系数(线膨胀系数)较大,在外部环境的变化下,导致尺寸的不稳定性所致。聚四氟乙烯在加工和二次加工的尺寸不稳定性,常常影响了它的推广和使用范围。下面我们谈谈就解决聚四氟乙烯制品尺寸稳定性方案进行分析和探讨。

        悬浮聚四氟乙烯制品的生产都经过模压成型的方法进行,目前来说,加粉方法是以人工操作较多,不管加工四氟板、四氟棒、四氟管或其它零件,都核算好产品的重量,依靠人工均匀倒入成品模、通过梳理、振动、搅匀等方法,使原材料均匀分散在模具内,再加压成型。由于四氟粉料的流动性较差,保持制品密度的均匀,一个熟练操作动作是非常重要的。只有均匀的粉料分布,密度一致,加热烧结后才能确保制品尺寸收缩一致。另外产品的模压过程都会有一个压力控制和保压的过程,根据零件规格大小,我们选择适当的具有一定压力的压机是重要的,选择好压机后,进行加料模压,在模压过程中有一个关键就是保压时间,一般大的产品保压时间长,相应的小的产品保压时间短一些,这是关系到产品质量问题,但我们同时也要考虑生产的产量因素。

        大多数聚四氟乙烯产品是模压得来的,模压产品有一定的局限性。许多复杂的零部件我们都要通过二次加工来实现。切削加工的温度不能太高,因为四氟的导热性不好,受温度变化变形大,所以切削时最好用冷却液降温。切削量不能太大,可分粗精车切削或多次车削,可减小加工件的变形。另外我们选择切削刀具时可以用白钢刀加工,总之,加工过程尽量减少生成热量,控制好材料车削产生的温度,保持尺寸的稳定。但就目前来说,加工好的四氟材料,热胀冷缩还是存在,如冬天和夏天的尺寸会稍有变化,这是热膨胀系数大的缘故,所以要注意零件公差控制范围。

        解决加工后零件尺寸不受温度影响,这方面也有采用将聚四氟乙烯毛坯制品恒温加热到200℃左右,保温一段时间,让它在炉内慢慢冷却,消除材料的内应力,这和金属热处理是一样的道理,冷却后再放几天,目的也是让他消除应力,再切削加工成零件。

        聚四氟乙烯加填充增强性能的方法是许多厂家经常使用的,一方面能增加四氟产品的耐磨性、抗蠕变性、润滑性等,另一方面添加的材料的热膨胀系数小,对聚四氟乙烯产品尺寸稳定有良好的作用。如加填充剂:铜粉、玻纤、碳纤、聚苯脂、 聚酰亚胺等。

下图是材料的热膨胀系数表。单位10-5X1/℃

材料名称

玻纤

碳纤

聚四氟乙烯

聚酰亚胺

聚苯脂

热膨胀系数

1.7~1.9

1.0~1.3

0.29~0.5

0.07

10~13

2~3

3.1

        填充复合材料的基础材料是聚四氟乙烯粉料,经混合模压烧结而成的。填充剂加入至聚四氟乙烯中起到四氟零件的尺寸稳定作用。这里需要注意的,填充复合材料是根据性能要求进行添加的,加入的量占有一定的量比。太多的填充材料可能会出现复合材料龟裂、性能下降;太少又可能达不到效果。填充剂的加入确实对制件的尺寸稳定性有较好的作用,但我们也应注意到许多填充材料往往加入太少而对整体的尺寸稳定性起不到决定性的效果,而只能是改善了产品的尺寸稳定性。

      总之,  聚四氟乙烯是一种优良的新材料,有待于我们的研究开发利用,保持不断探索材料的各方面性能,总结经验,相信这种四氟材料应用前景相当光明。

 

 

 

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