SUKO-1

Desempeño de PTFE e Aplicacións de Enxeñaría Mecánica

Ao comparar o rendemento do PTFE e doutros plásticos, este artigo sinala os problemas na aplicación do PTFE en enxeñaría mecánica e introduce o PTFE modificado recheo de carrís de guía deslizantes, pezas de fricción, selos, pezas anticorrosivas, materiais de construción, maquinaria agrícola. materiais e outras aplicacións, e perspectivas de novas aplicacións de maquinaria.Ao comparar o rendemento do PTFE e doutros plásticos, este artigo sinala os problemas na aplicación do PTFE en enxeñaría mecánica e introduce o PTFE modificado recheo de carrís de guía deslizantes, pezas de fricción, selos, pezas anticorrosivas, materiais de construción, maquinaria agrícola. materiais e outras aplicacións, e perspectivas de novas aplicacións de maquinaria.

Ao comparar o rendemento do PTFE e doutros plásticos, este artigo sinala os problemas na aplicación do PTFE en enxeñaría mecánica e introduce aPTFE modificadocubertos de carrís de guía deslizantes, pezas de fricción, selos, pezas anticorrosivas, materiais de construción, materiais de maquinaria agrícola e outras aplicacións, e perspectivas de novas aplicacións de maquinaria.

A resina de PTFE foi desenvolvida por primeira vez polo químico estadounidense Dr. Plunket en 1938, e a produción industrializouse no estranxeiro na década de 1950.o meu país púxose en produción oficialmente nos anos 60.PTFE é comunmente coñecido como "rei dos plásticos", e é amplamente utilizado en varios aspectos polas súas propiedades únicas.Ten resistencia a altas temperaturas, non oxidación, insolubilidade, estabilidade química particularmente boa e propiedades dieléctricas extremadamente excelentes, polo que é un dos materiais importantes indispensables para case todos os sectores industriais, principalmente na industria química e mecánica.

Aplicacións de Enxeñaría Mecánica de PTFE


Propiedades básicas do PTFE


1. Autolubricidade

O coeficiente de fricción do PTFE é menor que outros plásticos de enxeñería.É o coeficiente de rozamento máis baixo entre os materiais de superficie de deslizamento prácticos coñecidos.É un material lubricante ideal.

2. Resistencia química

Debido a que o PTFE non ten dobres enlaces e cadeas ramificadas na súa estrutura molecular e alta cristalización, ten unha excelente resistencia química e é o mellor entre os plásticos de enxeñería coñecidos.Non interactúa con ácidos concentrados, ácidos diluídos, álcalis concentrados e oxidantes fortes mesmo en ambientes de alta temperatura.Non se corroerá aínda que se ferva, e non ten efecto coa maioría dos disolventes, como os alcohois, nin as cetonas.

3. Absorción de auga

O PTFE ten unha taxa de absorción de auga moi baixa, que é equivalente ao UHMWPE e non se incha na auga.

4. Ampla gama de alta e baixa temperatura

O PTFE pódese usar continuamente durante moito tempo dentro dun rango de 200% a 260%.Incluso a unha temperatura baixa de 200 ℃, non é fráxil e pode manter un certo grao de flexibilidade.

5. Non pegajoso

O PTFE é un material sólido coa menor enerxía superficial na actualidade.A tensión superficial é de só 0,019 N/m.Case todos os materiais sólidos non poden adherirse á súa superficie.

6. Resistencia ao desgaste

O teflón puro non é moi resistente ao desgaste, pero a adición de varios recheos ao teflón mellora drasticamente a resistencia ao desgaste e é máis resistente ao desgaste que algúns materiais que se usan habitualmente como pezas de fricción (como o ferro fundido e o cobre).

7. Hixiénico e non tóxico

O PTFE é hixiénico e non tóxico, cumpre as normas hixiénicas e pode entrar en contacto con alimentos e medicamentos.

8. Excelente rendemento de illamento eléctrico

PTFE é un material altamente non polar con excelentes propiedades dieléctricas, a súa tensión de ruptura é de 25-40KV/mm;a resistencia é extremadamente grande e a resistencia específica do volume aínda é tan alta como 1061~ a 200.

9. Completamente incombustible

O punto de fusión do PTFE é 327, que é maior que outros polímeros xerais.Ao 260%, a súa resistencia á rotura segue sendo de 5 MPa (aproximadamente 1/5 da temperatura ambiente) e a súa resistencia á flexión alcanza os 1,4 MPa.Ten unha incombustibilidade moi valiosa, o seu índice de osíxeno limitado é superior a 95, só se pode derreter na chama, non se forman gotas e, finalmente, só se carboniza.

10.Excelente resistencia ao envellecemento e resistencia á radiación

O PTFE non só é dimensionalmente estable a baixas e altas temperaturas, senón que o seu rendemento tamén non cambia en ambientes duros, non é atacado por microorganismos en estado húmido e ten unha alta protección contra varias radiacións.

11. Outras propiedades

PTFE ten baixa dureza e textura suave, e ten a capacidade de absorber e conter materiais estraños, é fácil de procesar.


Modificación de PTFE


1. Finalidade e modalidade de modificación

Aínda que o PTFE ten moitas características excelentes, tamén ten moitas deficiencias.En comparación con outros plásticos de enxeñería, as súas propiedades mecánicas non son moi boas;o coeficiente de expansión lineal é grande;a taxa de contracción do molde é grande e o procesamento secundario é difícil;a dureza é baixa e un rendemento pobre resistente ao desgaste;escasa resistencia á fluencia, fácil fluxo frío;baixa condutividade térmica e prezos máis elevados.Estes defectos limitan ata certo punto a súa ampla aplicación.A finalidade da modificación é mellorar as propiedades mecánicas;mellorar a resistencia ao desgaste;reducir a expansión lineal;mellorar a fluidez, etc.

2. Tipos e funcións dos modificadores de recheo

O recheo e modificación de PTFE con fibra de vidro, grafito, disulfuro de molibdeno, dióxido de silicio, óxido de aluminio, po de bronce, fibra de carbono, etc. poden mellorar a súa dureza superficial, resistencia ao desgaste, resistencia á fluencia, resistencia á flexión, resistencia e estabilidade dimensional.A dureza do PTFE composto por fibra de vidro xeralmente pódese aumentar nun 10% e a resistencia ao desgaste pódese aumentar máis de 500 veces.A resistencia á fluencia e a resistencia ao fluxo frío melloran e melloran moito;a adición de bisulfuro de molibdeno axuda A dureza e rixidez dos produtos de PTFE mellóranse e redúcese o desgaste inicial;PTFE cheo de grafito ten unha excelente resistencia química, fluencia de compresión e mellor condutividade térmica;PTFE cheo de po de cobre pode mellorar a resistencia á fluencia dos produtos defenestración, resistencia completa, dureza e estabilidade dimensional.


Aplicación en enxeñaría mecánica


1. Carril deslizante

As guías deslizantes adoitan ser a base para a instalación de máquinas-ferramentas de corte de metal, instrumentos médicos e moitos outros sistemas e dispositivos, a base de precisión e a base de posicionamento, ou o sinal da vida útil destas máquinas, e son unha parte importante. da máquina.Na industria de fabricación de máquinas-ferramenta, a maioría dos pares de raíles guía de máquinas-ferramenta son de fundición, ferro fundido, aceiro templado, etc. Non obstante, debido ás súas propiedades físicas, o coeficiente de fricción entre metais é grande, non é resistente ao desgaste, non pode funcionar baixo rozamento seco e arrastra a baixas velocidades e pequenos desprazamentos.Este arrastre afectará á precisión da alimentación e á precisión das máquinas-ferramentas, especialmente das máquinas-ferramentas de precisión.Fiabilidade.Cando se usa a guía de PTFE chea, a estabilidade a baixa velocidade da máquina ferramenta mellora moito.Debido a que o carril de guía de plástico ten as características de obxectos estraños enterrados, pódense incrustar limaduras de ferro e partículas de area no plástico para evitar o seu propio desgaste, evitar o debuxo e raiar a superficie metálica e protexer o carril de guía da cama.PTFE que contén bronce en po e outros recheos ten excelentes propiedades de fricción.Despois de que a película de transferencia se forma na superficie metálica, o coeficiente de fricción redúcese moito, a capacidade de carga da película de transferencia mellora moito e tamén se prolonga a vida útil efectiva.Se se combina cunha guía de máquina-ferramenta metálica, o seu coeficiente de rozamento permanece constante a medida que aumenta a velocidade de deslizamento.Polo tanto, este tipo de carril de guía de PTFE cheo non producirá fenómenos de arrastre a baixa velocidade e microalimentación, e tamén ten un rendemento de absorción de vibracións e amortiguación.O coeficiente de fricción do carril de guía de PTFE é de 0,05 cando a fricción seca e de 0,03 cando hai lubricación con aceite, independentemente de que o carril de guía da máquina-ferramenta teña aceite lubricante ou non, o seu movemento de traballo é o máis suave posible.Cando o carril guía de PTFE necesita ser reparado despois de ser usado, o traballo de mantemento é moi aforro de traballo e pódese intercambiar.É doado manter a precisión dimensional.Especialmente cando o carril guía está danado e necesita ser reparado, é máis vantaxoso usar plástico para a reparación local.

2. Pezas de fricción

Hai moitas pezas de fricción de PTFE que se usan habitualmente en enxeñaría mecánica, incluíndo rodamentos, aneis de pistón e engrenaxes.O PTFE é un material ideal para os aneis de pistón e úsase amplamente en compresores de aire e compresores de auga.O anel de pistón de PTFE actúa como un anel de compresión para bloquear líquidos ou gases.Úsase habitualmente en situacións nas que non se poden usar lubricantes ou outras condicións duras, como a corrosión severa e os requisitos de seguridade elevados, poden reducir considerablemente o desgaste e a perforación repetida da parede interior do cilindro. O número de orificios prolonga a vida útil do cilindro.Por exemplo, hai un martelo de vapor de escritorio, que orixinalmente usaba un anel de metal.Durante a produción do segundo turno, en circunstancias normais, a parede interna do cilindro desgasta ata 7-9 ram despois de medio ano, o anel metálico vibra durante 2 a 3 semanas e ás veces pode romperse.O anel do pistón atascou a parede interior do cilindro e o cilindro tivo que ser substituído.Cando se usa PTFE cheo durante un mes, a parede interior do cilindro desgasta só 2 mm, e despois de 10 meses, o desgaste é de 3 mm e a vida útil prolóngase de 4 a 5 veces ou incluso máis.Case todos os aneis do pistón desempeñan un papel de selado no movemento alternativo e comezan con frecuencia, polo que é necesario que o coeficiente de fricción estático sexa pequeno.Baixo cargas pequenas, o coeficiente de fricción estático do PTFE é do 25% ao 75% máis baixo que os aneis do pistón doutros materiais.Canto maior sexa a carga, mellor será a súa superioridade.Isto ten unha superioridade incomparable no arranque lixeiro e na lixeireza recíproca.O resultado é un consumo de enerxía reducido, vibracións reducidas e ruído, o que favorece a protección ambiental.Ao mesmo tempo, o PTFE pódese usar como engrenaxes e rodamentos para compoñentes de transmisión de movemento e transmisión de enerxía nunha ampla gama de condicións de traballo e nun ambiente moi duro para as industrias téxtiles lixeiras, impresión e tingimento, fabricación de papel e industrias alimentarias.

3. Selos

O uso de película de PTFE composto na superficie do material de selado de goma pode mellorar a resistencia aos disolventes e aos medios do selo de goma, e o prezo é relativamente baixo.Utilizouse nos requisitos de selado de varias ocasións duras.O material de selado FE cheo ten unha excelente resistencia ás altas e baixas temperaturas e actualmente é o principal substituto para substituír os materiais tradicionais de xuntas de amianto.Reforzado con fibra de carbonoSelado de PTFEO material ten as características de alta resistencia, alto módulo, resistencia á fatiga, resistencia á fluencia, alta condutividade térmica, baixo coeficiente de expansión térmica e fricción.Estas propiedades completas non teñen comparación con ningún tipo de materiais de selado e son materiais de selado avanzados ideais.

4. Pezas anticorrosivas

O PTFE modificado ten unha boa estabilidade química aos medios de corrosión ácidos, álcalis e salinos e pode substituír a cerámica metálica para a enxeñaría anticorrosiva, especialmente adecuada para ocasións de alta temperatura e forte corrosión, como equipos anticorrosión, tubos e accesorios en plantas químicas. .Materiais de fricción corrosivos, válvulas, bombas, intercambiadores de calor, placas porosas e materiais de filtro para medios altamente corrosivos, revestimento e revestimento de equipos químicos.

5. Illamento eléctrico

O PTFE modificado úsase amplamente como capa illante para arames, tubos e cintas de materia prima.Tamén se usa como illante para varios enchufes, soportes, equipos de microondas de alta frecuencia e electrodos para a industria electroquímica.

6. Materiais de construción

O pano de vidro impregnado con dispersión de PTFE é un excelente material de construción da estrutura da membrana.Ten unha excelente transmisión de luz, o que pode reducir o custo da iluminación e do aire acondicionado.A durabilidade é de máis de 20 anos.Pode reducir o custo da pintura e limpeza.Pódese acurtar o período de construción dos grandes tellados.50%, pode reducir o custo do material do tellado nun 50% e o custo total de construción nun 20%.Polo tanto, é adecuado para materiais de cuberta de pistas exteriores, arenas, estadios, pistas de patinaxe, piscinas, exposicións a gran escala, zoolóxicos e xardíns botánicos, estacións de transporte, etc.

7. Aditivos lubricantes

En condicións de lubricación límite, a forma máis eficaz de reducir o coeficiente de fricción é seleccionar aditivos lubricantes axeitados e oMáquina de po de PTFEé un aditivo sólido de uso común.Os experimentos demostran que engadir unha certa cantidade de aditivos sólidos ao aceite de motor pode aforrar de forma efectiva aproximadamente un 5% do aceite de combustible.

8. Materiais de maquinaria agrícola

Usando as propiedades autolubricantes, adhesivas duras e resistentes ao desgaste do PTFE cheo, pódese converter amplamente en revestimento de placas de bulldozer, balde de escavadora e forro interior do compartimento do camión volquete, etc., para mellorar a eficiencia e estabilidade. de materiais de transporte.

9. Materiais diarios

A superficie de ferro revestida de PTFE é resistente ao desgaste e ten unha baixa resistencia á fricción;o wok revestido de PTFE e a cociña de arroz teñen as características dos alimentos antiadherentes;a folla está pegada ou incrustada cunhaPelícula de PTFE, e a folla está axustada Cando as meixelas se moven, a resistencia é pequena na pel e suave.

10. Desenvolvemento de novas aplicacións de maquinaria

Ademais da aplicación e resultados da investigación deMaquinaria de PTFEA industria, tendo en conta tanto o rendemento do material como a estrutura, o PTFE ten amplas perspectivas na industria de maquinaria da industria do automóbil, armas convencionais, buques, aeroespacial e enerxía atómica, medicina, protección ambiental, etc.


Hora de publicación: 10-Xun-2020