Formverfahren für PTFE durch Formpressen

Der Kristallisationsschmelzpunkt von PTFE liegt bei 327℃, aber das Harz kann erst bei über 380℃ in den Schmelzzustand gelangen und die Schmelzviskosität beträgt bis zu 1.010 Pa*S.Darüber hinaus weist PTFE eine starke Lösungsmittelbeständigkeit auf.Daher kann es sich weder um eine Schmelzverarbeitungsmethode noch um eine Lösungsverarbeitungsmethode handeln. Normalerweise kann die Herstellung seiner Produkte nur wie die Metall- und Keramikverarbeitung erfolgen – Probe, erste Pulververdichtung, dann Sintern und mechanische Verarbeitung oder durch Extrusionsformen, isotaktisches Pressen Formen, Beschichtungsformen und Kalandrierformen sowie andere Verarbeitungsarten.

Der Kristallisationsschmelzpunkt von PTFE liegt bei 327℃, aber das Harz kann erst bei über 380℃ in den Schmelzzustand gelangen und die Schmelzviskosität beträgt bis zu 1.010 Pa*S.Darüber hinaus weist PTFE eine starke Lösungsmittelbeständigkeit auf.Daher kann es sich weder um eine Schmelzverarbeitungsmethode noch um eine Lösungsverarbeitungsmethode handeln. Normalerweise kann die Herstellung seiner Produkte nur wie die Metall- und Keramikverarbeitung erfolgen – Probe, erste Pulververdichtung, dann Sintern und mechanische Verarbeitung oder durch Extrusionsformen, isotaktisches Pressen Formen, Beschichtungsformen und Kalandrierformen sowie andere Verarbeitungsarten.

1. Formen

Das Formen ist derzeit das am weitesten verbreitete Formverfahren für PTFE.Formtechnikist ein bestimmtes Formmaterial (Pulver, Granulat, Fasermaterial usw.) in die Metallform, bei – – fester Temperatur, Druck – – einer Formgebungsmethode.Geformte Polymere sind nicht durch ihr Molekulargewicht begrenzt und fast alle Kunststoffe können geformt werden.Die Hauptmerkmale des Formens sind:Geringe Kosten, einfache Ausrüstung, geringe Investition, keine Einschränkung durch das Molekulargewicht der verarbeiteten Kunststoffe;Die Nachteile sind geringe Produktionseffizienz, hohe Arbeitsintensität und instabile Produktqualität.PTFE hat ein hohes Molekulargewicht und eine extrem schlechte Fließfähigkeit.Wenn andere Verarbeitungsmethoden noch nicht ausgereift sind, werden PTFE-Produkte weltweit hauptsächlich durch Formen verarbeitet.

Bei der Formung kann je nach Unterschied des spezifischen Prozesses in fünf Verfahren unterteilt werden: (1) Pressen-Sintern, ein Pressverfahren (auch als Freisinterverfahren bekannt); (2) Sintern-Pressen-Verfahren; (3) schnelles Erhitzen, ein Pressen Methode;(5) gleichzeitiges Press- und Sinterverfahren.

2. Hydroform-Methode

Die hydraulische Druckmethode, auch Ausgleichsmethode, isobare Druckmethode oder Gummiformmethode genannt, besteht darin, PTFE-Harz gleichmäßig zwischen dem Beutel und der Formwand hinzuzufügen und dann den Beutel in die Flüssigkeit (üblicherweise verwendetes Wasser) zu geben, wobei der Druck des Der Gummibeutel dehnt sich an der Formwand aus, verdichtet das Harz und wird zu einem vorgeformten Produkt – eine Methode.Mit dieser Methode können großvolumige Hülsen, Bodenspeichertanks, halbkugelförmige Schalen, Turmsäulen, große Platten usw. sowie komplexe Produkte mit PTFE-Verbundstruktur wie T-Stücke, Winkelstücke und Profile hergestellt werden.Die Hauptvorteile des hydraulischen Formens sind der einfache Aufbau der Ausrüstung und der Form – eine herkömmliche Wasserpumpe ersetzt die Hochleistungspresse, und die Produkte werden gleichmäßig und dicht komprimiert – was die Herstellung großer Komponenten, komplexer Formen und einer einfachen Auskleidungsstruktur ermöglicht .

3. Formpressen

Der Druckdruck wird auch als Pastenextrusionsformen bezeichnet. Dabei werden Dispersionsharz und organische Additive (Toluol, Petrolether, Lösungsmittelöl, Verhältnis des Harzgewichts von 1/5) zu einer Paste vermischt und zu einem dickwandigen zylindrischen Rohling vorgepresst , dann in den Zylinder der Druckpresse geben und mit dem Plunker-Druckformer erhitzen.Nach dem Trocknen und Sintern bei einer Temperatur von 360–380 °C werden nach dem Abkühlen starke und zähe Druck- und Druckrohr- und Stangenprodukte erhalten.Die Druck- und Pressprodukte sind auf Stangen mit einem Durchmesser von 16 mm oder weniger und Rohre mit einer Wandstärke von 3 mm oder weniger beschränkt.

4. Spiralextrusionsformen

Der Schneckenextruder für PTFE-Pulver unterscheidet sich von dem Extruder für andere thermoplastische Kunststoffe.Beim Extrusionsformen gewöhnlicher thermoplastischer Kunststoffe wird das Material mit Hilfe der Schneckenrotation nach vorne gedrückt und gleichzeitig komprimiert, geschert und gemischt.Das Material wird auch durch die durch Scherkraft erzeugte Wärme und die äußere Erwärmung des Materialzylinders geschmolzen.Die Schnecke des PTFE-Extruders spielt jedoch nur die Rolle des Förderns und Drückens, sodass das Material durch den Kopf eines Einschneckenextruders mit Doppelkopfgewinde und gleicher Steigung und Tiefe gelangt und dann in die Mundform gelangt Sintern und Abkühlen und Formen mit dem von der Gegendruckvorrichtung bereitgestellten Druck, um den kontinuierlichen Zweck zu erreichen.Oft ist es schwierig, PTFE mit einem Einschneckenextruder zu verarbeiten.Der niedrige Reibungskoeffizient von PTFE-Pulver führt zu einem Schleudern während des Fördervorgangs, was die Förderleistung der Schnecke stark reduziert.Aufgrund der Reibungswärme kann es außerdem zu einer Anhaftung des Pulvers an der Schnecke oder dem Zylinder kommen, wodurch die Zuführung schwieriger und instabiler wird.

In den letzten Jahren wird bei der Verarbeitung von Materialien dieser besonderen Art auch die Doppelschnecke eingesetzt.Sein Förderprinzip unterscheidet sich von dem eines Einschneckenextruders und es verfügt über eine positive Transportfunktion, die das Gleitproblem von UHMWPE-Pulver in der Schnecke überwinden und die Förderkapazität der Schnecke erheblich verbessern kann.Der gegenläufige Doppelschneckenextruder hat eine bessere Misch- und Homogenisierungswirkung als der gleichläufige Doppelschneckenextruder, aufgrund seiner größeren Trennkraft ist jedoch die Scherwirkung am Spalt der Schnecke größer, was zu einer Überhitzung des Materials führt , und das Molekulargewicht des Extruders kann um etwa 40 % sinken. Wenn der Spalt groß ist und die Schnecke nicht eingerastet ist, bleibt das Material am heißen Metall haften.Bei Verwendung der gleichen Rotation des Doppelschneckenextruders besteht dieses Problem jedoch nicht.Das Material im Extruder wird durch die Scherwirkung kleiner und plastifiziert die erforderliche Wärmemenge, alles von plus Wärmequelle, und kann somit präzise gesteuert werden, wodurch das Material im Extrusionsprozess gleichzeitig den Wärmeabbau minimieren kann Um den Materialfluss in der Nase normal und stabil zu halten, sollte die Designgröße des Nasenabschnitts mit dem Volumen einer Förderschnecke kompatibel sein.Die Schneckengeschwindigkeit ist nicht hoch, im Allgemeinen etwa 10 Umdrehungen pro Minute.Um ein plötzliches Anhaften des Materials an der Metalloberfläche zu vermeiden, muss die Extrusionstemperatur streng kontrolliert werden.

5. Kolbenextrusionsformen

Die Kunststoffverarbeitung durch Kolbenextrusion ist eine relativ alte Methode. Seit der Entstehung dieses Materials haben die Menschen begonnen, diese Methode zur Verarbeitung von Kunststoff zu verwenden.PTFE wird mit einem Kolbenextruder verarbeitet, indem das quantitative Harz in die Einlassform gepresst wird, der Kolben sich hin- und herbewegt und es zu einem vorgeformten Produkt gepresst wird.Also hin und her, in der Mundform, um ein mehrstufiges Vorformteil zu bilden.Aufgrund der Reibung zwischen PTFE-Harz und der Reibung zwischen PTFE-Harz und der Formwand sowie der Volumenausdehnung des vorgeformten Produkts während des Sinterns in der Form wird das vorgeformte Produkt unter Druck zu einem kontinuierlichen Ganzen gesintert und abgekühlt.Die Vorteile dieser Methode sind folgende: Beim Formgebungsprozess tritt keine Scherung auf, das relative Molekulargewicht nimmt weniger ab, die Produktqualität ist gut und wird nicht durch das relative Molekulargewicht eingeschränkt.Aufgrund der geringen Kontaktfläche zwischen Rohstoffen und Heizteilen im Extrusionsprozess ist jedoch die Heizeffizienz gering, was die Extrusionsgeschwindigkeit begrenzt.

6. Sonstige Verarbeitungsmethoden;

PTFE kann auch durch Spritzgießen, Kalandrierformen, Beschichtungsformen oder Sekundärformen verarbeitet werden.