Al comparar el rendimiento del PTFE y otros plásticos, este artículo señala los problemas en la aplicación del PTFE en ingeniería mecánica e introduce el PTFE modificado en rieles guía deslizantes, piezas de fricción, sellos, piezas anticorrosivas, materiales de construcción y maquinaria agrícola. materiales y otras aplicaciones, y perspectivas de nuevas aplicaciones de maquinaria.Al comparar el rendimiento del PTFE y otros plásticos, este artículo señala los problemas en la aplicación del PTFE en ingeniería mecánica e introduce el PTFE modificado en rieles guía deslizantes, piezas de fricción, sellos, piezas anticorrosivas, materiales de construcción y maquinaria agrícola. materiales y otras aplicaciones, y perspectivas de nuevas aplicaciones de maquinaria.

Al comparar el rendimiento del PTFE y otros plásticos, este artículo señala los problemas en la aplicación del PTFE en ingeniería mecánica e introduce elPTFE modificadollenado de rieles guía deslizantes, piezas de fricción, sellos, piezas anticorrosivas, materiales de construcción, materiales de maquinaria agrícola y otras aplicaciones, y perspectivas de nuevas aplicaciones de maquinaria.

La resina de PTFE fue desarrollada por primera vez por el químico estadounidense Dr. Plunket en 1938, y la producción industrializada se logró en el extranjero en la década de 1950.mi país se puso oficialmente en producción en la década de 1960.El PTFE se conoce comúnmente como el "rey de los plásticos" y se utiliza ampliamente en diversos aspectos por sus propiedades únicas.Tiene resistencia a altas temperaturas, no oxidación, insolubilidad, estabilidad química particularmente buena y propiedades dieléctricas extremadamente excelentes, lo que lo convierte en uno de los materiales importantes indispensables para casi todos los sectores industriales, principalmente en las industrias química y mecánica.

1. Autolubricidad

El coeficiente de fricción del PTFE es menor que el de otros plásticos de ingeniería.Es el coeficiente de fricción más bajo entre los materiales de superficies deslizantes prácticos conocidos.Es un material lubricante ideal.

2. Resistencia química

Debido a que el PTFE no tiene dobles enlaces ni cadenas ramificadas en su estructura molecular y alta cristalización, tiene una excelente resistencia química y es el mejor entre los plásticos de ingeniería conocidos.No interactúa con ácidos concentrados, ácidos diluidos, álcalis concentrados ni oxidantes fuertes, incluso en ambientes de alta temperatura.No se corroerá incluso si se hierve y no tiene ningún efecto con la mayoría de los disolventes, como los alcoholes y las cetonas.

3. Absorción de agua

El PTFE tiene una tasa de absorción de agua muy baja, equivalente al UHMWPE y no se hincha en el agua.

4. Amplia gama de temperaturas altas y bajas.

El PTFE se puede utilizar de forma continua durante mucho tiempo dentro de un rango del 200 % al 260 %.Incluso a una temperatura baja de 200 ℃, no es quebradizo y puede mantener un cierto grado de flexibilidad.

5. No pegajoso

El PTFE es actualmente un material sólido con la energía superficial más pequeña.La tensión superficial es de sólo 0,019 N/m.Casi todos los materiales sólidos no pueden adherirse a su superficie.

6. Resistencia al desgaste

El teflón puro no es muy resistente al desgaste, pero la adición de varios rellenos al teflón mejora drásticamente la resistencia al desgaste y es más resistente al desgaste que algunos materiales comúnmente utilizados como piezas de fricción (como el hierro fundido y el cobre).

7. Higiénico y no tóxico

El PTFE es higiénico y no tóxico, cumple con los estándares higiénicos y puede entrar en contacto con alimentos y medicamentos.

8. Excelente rendimiento de aislamiento eléctrico

El PTFE es un material altamente apolar con excelentes propiedades dieléctricas, su voltaje de ruptura es de 25-40 KV/mm;la resistencia es extremadamente grande y la resistencia específica del volumen sigue siendo tan alta como 1061 ~ a 200.

9. Completamente incombustible

El punto de fusión del PTFE es 327, que es más alto que el de otros polímeros generales.Al 260%, su resistencia a la rotura sigue siendo de 5 MPa (aproximadamente 1/5 de la temperatura ambiente) y su resistencia a la flexión alcanza los 1,4 MPa.Tiene una incombustibilidad extremadamente valiosa, su índice de oxígeno limitado es superior a 95, sólo se puede fundir en la llama, no se forman gotas y, finalmente, sólo se carboniza.

10.Excelente resistencia al envejecimiento y resistencia a la radiación.

El PTFE no solo es dimensionalmente estable a bajas y altas temperaturas, sino que su rendimiento tampoco cambia en ambientes hostiles, no es atacado por microorganismos en estado húmedo y tiene una alta protección contra diversas radiaciones.

11. Otras propiedades

El PTFE tiene baja dureza y textura suave, y tiene la capacidad de absorber y contener materiales extraños, es fácil de procesar.

1. Objeto y método de modificación

Aunque el PTFE tiene muchas características excelentes, también tiene muchas desventajas.En comparación con otros plásticos de ingeniería, sus propiedades mecánicas no son muy buenas;el coeficiente de expansión lineal es grande;la tasa de contracción del moldeo es grande y el procesamiento secundario es difícil;la dureza es baja y el rendimiento resistente al desgaste es deficiente;mala resistencia a la fluencia, fácil flujo en frío;mala conductividad térmica y precios más altos.Estos defectos limitan en cierta medida su amplia aplicación.El objetivo de la modificación es mejorar las propiedades mecánicas;mejorar la resistencia al desgaste;reducir la expansión lineal;mejorar la fluidez, etc.

2. Tipos y funciones de modificadores de relleno.

Rellenar y modificar PTFE con fibra de vidrio, grafito, disulfuro de molibdeno, dióxido de silicio, óxido de aluminio, polvo de bronce, fibra de carbono, etc. puede mejorar la dureza de su superficie, resistencia al desgaste, resistencia a la fluencia, resistencia a la flexión, resistencia integral y estabilidad dimensional.La dureza del PTFE compuesto por fibra de vidrio generalmente se puede aumentar en un 10% y la resistencia al desgaste se puede aumentar más de 500 veces.La resistencia a la fluencia y la resistencia al flujo en frío han mejorado y mejorado enormemente;la adición de disulfuro de molibdeno ayuda a mejorar la dureza y rigidez de los productos de PTFE y reducir el desgaste inicial;El PTFE relleno de grafito tiene una excelente resistencia química, fluencia por compresión y mejor conductividad térmica;El PTFE relleno con polvo de cobre puede mejorar la resistencia a la fluencia de los productos, la defenestración, la resistencia integral, la dureza y la estabilidad dimensional.

1. Riel deslizante

Las guías deslizantes son a menudo la base para la instalación de máquinas herramienta para cortar metales, instrumentos médicos y muchos otros sistemas y dispositivos, la base de la precisión y la base del posicionamiento, o la señal de vida de estas máquinas, y son una parte importante. de la máquina.En la industria de fabricación de máquinas herramienta, la mayoría de los pares de rieles guía de máquinas herramienta son hierro fundido-hierro fundido, hierro fundido templado, hierro fundido-acero templado, etc. Sin embargo, debido a sus propiedades físicas, el coeficiente de fricción entre metales es grande, no es resistente al desgaste, no puede trabajar bajo fricción seca y se arrastra a bajas velocidades y pequeños desplazamientos.Este rastreo afectará la exactitud del avance y la precisión de las máquinas herramienta, especialmente las máquinas herramienta de precisión.Confianza.Cuando se utiliza la guía de PTFE llena, la estabilidad a baja velocidad de la máquina herramienta mejora enormemente.Debido a que el riel guía de plástico tiene las características de objetos extraños enterrados, se pueden incrustar limaduras de hierro y partículas de arena en el plástico para evitar su propio desgaste, evitar que se dibuje y raye la superficie metálica y puede proteger el riel guía de la cama.El PTFE que contiene polvo de bronce y otras cargas tiene excelentes propiedades de fricción.Después de que se forma la película de transferencia sobre la superficie del metal, el coeficiente de fricción se reduce considerablemente, la capacidad de carga de la película de transferencia mejora considerablemente y también se extiende la vida útil efectiva.Si se combina con una guía de máquina herramienta de metal, su coeficiente de fricción permanece constante a medida que aumenta la velocidad de deslizamiento.Por lo tanto, este tipo de riel guía de PTFE relleno no producirá fenómenos de arrastre a baja velocidad y microalimentación, y también tiene un rendimiento de amortiguación y absorción de vibraciones.El coeficiente de fricción del riel guía de PTFE es 0,05 cuando hay fricción seca y 0,03 cuando hay lubricación con aceite, independientemente de si el riel guía de la máquina herramienta tiene aceite lubricante o no, su movimiento de trabajo es lo más suave posible.Cuando es necesario reparar el riel guía de PTFE después de estar desgastado, el trabajo de mantenimiento ahorra mucho trabajo y se puede intercambiar.Es fácil mantener la precisión dimensional.Especialmente cuando el riel guía está dañado y necesita reparación, es más ventajoso usar plástico para la reparación local.

2. Piezas de fricción

Hay muchas piezas de fricción de PTFE que se utilizan comúnmente en la ingeniería mecánica, incluidos cojinetes, anillos de pistón y engranajes.El PTFE es un material ideal para anillos de pistón y se usa ampliamente en compresores de aire y compresores de agua.El anillo de pistón de PTFE actúa como anillo de compresión para bloquear líquidos o gases.Se usa comúnmente en situaciones donde no se pueden usar lubricantes u otras condiciones duras, como corrosión severa y altos requisitos de seguridad, puede reducir en gran medida el desgaste y la perforación repetida de la pared interior del cilindro. La cantidad de orificios extiende la vida útil del cilindro.Por ejemplo, hay un martillo de vapor de mesa, en el que originalmente se utilizaba un anillo de metal.Durante el segundo turno de producción, en circunstancias normales, la pared interior del cilindro se desgasta hasta 7-9 ram después de medio año, el anillo de metal vibra durante 2 a 3 semanas y, a veces, puede romperse.El segmento del pistón atascó la pared interior del cilindro y fue necesario reemplazar el cilindro.Cuando se utiliza relleno de PTFE durante un mes, la pared interior del cilindro se desgasta solo 2 mm, y después de 10 meses, el desgaste es de solo 3 mm, y la vida útil se prolonga de 4 a 5 veces o incluso más.Casi todos los anillos de pistón desempeñan un papel de sellado en el movimiento alternativo y arrancan con frecuencia, por lo que se requiere que el coeficiente de fricción estática sea pequeño.Bajo cargas pequeñas, el coeficiente de fricción estática del PTFE es entre un 25% y un 75% menor que el de los aros de pistón de otros materiales.Cuanto mayor sea la carga, mayor será su superioridad.Esto tiene una superioridad incomparable en arranque ligero y ligereza recíproca.El resultado es un menor consumo de energía, menos vibraciones y ruido, lo que favorece la protección del medio ambiente.Al mismo tiempo, el PTFE se puede utilizar como engranajes y cojinetes para componentes de transmisión de movimiento y transmisión de potencia en una amplia gama de condiciones de trabajo y en un entorno muy duro para las industrias de textiles ligeros, impresión y teñido, fabricación de papel y alimentos.

3. Sellos

El uso de una película de PTFE compuesta en la superficie del material de sellado de caucho puede mejorar la resistencia a los solventes y a los medios del sello de caucho, y el precio es relativamente bajo.Se ha utilizado en los requisitos de sellado de diversas ocasiones difíciles.El material de sellado relleno de FE tiene una excelente resistencia a altas y bajas temperaturas y actualmente es el principal sustituto para reemplazar los materiales de juntas de asbesto tradicionales.Reforzado con fibra de carbonoSello de PTFEEl material tiene las características de alta resistencia, alto módulo, resistencia a la fatiga, resistencia a la fluencia, alta conductividad térmica, bajo coeficiente de expansión térmica y fricción.Estas propiedades integrales no tienen comparación con ningún tipo de material de sellado y son materiales de sellado avanzados ideales.

4. Piezas anticorrosión

El PTFE modificado tiene buena estabilidad química frente a medios de corrosión ácidos, alcalinos y salinos, y puede reemplazar la cerámica metálica para ingeniería anticorrosión, especialmente adecuado para altas temperaturas y ocasiones de corrosión fuerte, como equipos, tuberías y accesorios anticorrosión en plantas químicas. .Materiales de fricción corrosivos, válvulas, bombas, intercambiadores de calor, placas porosas y materiales filtrantes para medios altamente corrosivos, revestimientos y revestimientos de equipos químicos.

5. Aislamiento eléctrico

El PTFE modificado se utiliza ampliamente como capa aislante para alambrones, tubos y cintas de materias primas.También se utiliza como aislante para diversos enchufes, soportes, equipos de microondas de alta frecuencia y electrodos para la industria electroquímica.

6. Materiales de construcción

La tela de vidrio impregnada con dispersión de PTFE es un excelente material de construcción de estructuras de membrana.Tiene una excelente transmisión de luz, lo que puede reducir el costo de iluminación y aire acondicionado.La durabilidad es de más de 20 años.Puede reducir el costo de pintura y limpieza.Se puede acortar el plazo de construcción de tejados con grandes estructuras.50%, puede reducir el costo del material del techo en un 50% y el costo total de construcción en un 20%.Por lo tanto, es adecuado para materiales para techos de canchas al aire libre, arenas, estadios, pistas de patinaje, piscinas, exhibiciones a gran escala, zoológicos y jardines botánicos, estaciones de transporte, etc.

7. Aditivos lubricantes

En condiciones límite de lubricación, la forma más efectiva de reducir el coeficiente de fricción es seleccionar aditivos lubricantes adecuados, y elMáquina de polvo de PTFEEs un aditivo sólido de uso común.Los experimentos muestran que agregar una cierta cantidad de aditivos sólidos al aceite de motor puede ahorrar efectivamente alrededor del 5% del combustible del motor.

8. Materiales para maquinaria agrícola.

Utilizando las propiedades autolubricantes, adhesivas y resistentes al desgaste del PTFE relleno, se puede utilizar ampliamente como revestimiento de placa de excavadora, cucharón de excavadora y revestimiento interior del compartimiento de camión volquete, etc., para mejorar la eficiencia y la estabilidad. de materiales de transporte.

9. Materiales diarios

La superficie de trabajo del hierro recubierta de PTFE es resistente al desgaste y tiene baja resistencia a la fricción;el wok y la arrocera recubiertos de PTFE tienen las características de alimentos antiadherentes;la hoja está unida o incrustada con unpelícula de PTFEY la hoja está apretada Cuando las mejillas se mueven, la resistencia es pequeña en la piel y suave.

10. Desarrollo de nuevas aplicaciones de maquinaria.

Además de la aplicación y los resultados de la investigación deMaquinaria de PTFEindustria, considerando tanto el rendimiento como la estructura del material, el PTFE tiene amplias perspectivas en la industria de maquinaria de la industria automotriz, armas convencionales, barcos, aeroespacial y energía atómica, medicina, protección ambiental, etc.