聚四氟乙烯(Polyterafluoroethlene,簡稱PTFE),由于其良好的化學穩定性,耐腐蝕性、密封性,阻燃性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的耐力等特性,在在石油化工、電子電氣、、航空、航天、機械等多領域得以廣泛應用[1]。通常情況下,聚四氟乙烯材料的切削加工可在常用的金屬切削機床上進行,但與金屬材料切削加工相比,其加工規范性還不是很完善,它的可切削性、切削規律、結構和切削量均與金屬材料的加工有所不同,采用用傳統的加工工藝和工裝加工往往達不到產品的設計精度要求。本文主要針對聚四氟乙烯乙烯材料性能特點,對聚四氟乙烯材料的切削加工特點及其改善措施進行了研究探討。
聚四氟乙烯材料的切削工藝特點 切削力小。由于聚四氟乙烯剛度、強度、硬度均較低,在相同的切削條件下,切削45鋼的主切削力是切削聚四氟乙烯材料的14-20倍聚四氟乙烯材料具有較小的導熱系數,僅為0.27W/M·K-1,加之較低的耐熱溫度,其耐熱溫度僅為250℃。若切削量過大、切削速度較高,工件的切削溫度則會升高,會使聚四氟乙烯材料發生軟化,甚至出現熔化、焦化和“粘刀”現象。
聚四氟乙烯具有較大的熱膨脹系數,因此聚四氟乙烯材料在切削過程中會因摩擦產生較大的熱量,容易和工件的局部過熱,從而導致聚四氟乙烯工件受熱發生彈性變形,終影響聚四氟乙烯材料工件的表面質量和尺寸精度。
相對于金屬材料,聚四氟乙烯的彈性模量很低,當切削加工進給量過大或轉速過快時,較大的加工摩擦力以及施加給工件的力共同作用,導致聚四氟乙烯工件產生較大的變形,從而影響聚四氟乙烯工件的加工精度。
材料的選擇 聚四氟乙烯材料在切削時,材料一般為碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼等。相對于而言,工件材料的硬度較低,因此的硬度對于聚四氟乙烯材料工件的加工質量影響不大。 的幾何參數 前角:對于聚四氟乙烯材料,由于工件材料強度、硬度較低,應選取相對較大的前角,從而減小切削力并降低切削熱。 后角:聚四氟乙烯材料硬度、強度低,塑性越大,因此在機械加工時應選擇較大的后角,從而減小和聚四氟乙烯工件之間的摩擦力,進而降低工件的局部過熱現象,提高工件表面的加工質量。
在油脂中,潤滑性以及快速潤滑性有所加強,尤其是在高溫,高負荷的場合下。 在油墨中,尤其在油墨中,可以幫助提高表面度,增加耐磨性,減少堵塞。 在不粘涂料和耐磨涂料中,提高涂層的不粘性,降低摩擦系數,提高防腐性,耐磨性。
低分子量聚四氟乙烯微粉,或聚四氟乙烯超細粉,或聚四氟乙烯蠟,為白色微粉狀樹脂,是由四氟乙烯經調聚反應得到的分散液再經凝聚、洗滌、干燥而制得,具有優良的耐熱性、耐候性、耐寒性、低摩擦性、不粘性、化學穩定性和電絕緣性能等優能。另外由于其平均粒徑小,所以具有很好的分散性,容易均勻地與其他材料共混。
用途:聚四氟乙烯微粉可以單作固體使用,也可以作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤滑油、潤滑脂等的添加劑。與塑料或橡膠混合時可用各種典型的粉末加工方法,如共混等,加入量為5~20%,在油和油脂中添加聚四氟乙烯微粉,可降低摩擦系數,只要加百分之幾,可提高潤滑油的壽命。其分散液還可作脫模劑。
懸浮聚四氟乙烯造粒料樹脂為白色顆粒,流動性好,具有的電性能,化學穩定性和低摩擦系數。
用途:適用于加工各種要求的板,棒等。不僅能加工復雜的四氟制品,還能適用于大板材的模壓成型,等壓模壓成型,自動模壓成型,以及精密柱塞擠出成型。PTFE造粒料有利于自動化加工,可以縮短成品的加工周期。
懸浮聚四氟乙烯預燒結樹脂
懸浮聚四氟乙烯預燒結樹脂為白色顆粒,熔點327℃,具有良好的流動性,低摩擦系數,優良的熱穩定性及的化學穩定性。
聚四氟乙烯乳液和粉末的應用:
可用于棒、管、板、電纜料、生料帶等材料的制作,經二次加工還可制成薄板、薄膜及各種異型制品,還可用作、稠化劑。
可作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤滑油、潤滑脂等的添加劑。
可推壓成型制成薄壁管、細棒材、異型棒材、電線電纜絕緣層、滾壓成薄帶作管道絲扣密封材料。
用于機械、電子、化工等工業,用于噴涂、浸漬等。
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