SUKO-1

Prestaties van PTFE- en werktuigbouwkundige toepassingen

Door de prestaties van PTFE en andere kunststoffen te vergelijken, wijst dit artikel op de problemen bij de toepassing van PTFE in de machinebouw en introduceert het gemodificeerde PTFE met gevulde glijgeleiderails, wrijvingsonderdelen, afdichtingen, corrosiewerende onderdelen, bouwmaterialen, landbouwmachines materialen en andere toepassingen, en vooruitzichten voor nieuwe machinetoepassingen.Door de prestaties van PTFE en andere kunststoffen te vergelijken, wijst dit artikel op de problemen bij de toepassing van PTFE in de machinebouw en introduceert het gemodificeerde PTFE met gevulde glijgeleiderails, wrijvingsonderdelen, afdichtingen, corrosiewerende onderdelen, bouwmaterialen, landbouwmachines materialen en andere toepassingen, en vooruitzichten voor nieuwe machinetoepassingen.

Door de prestaties van PTFE en andere kunststoffen te vergelijken, wijst dit artikel op de problemen bij de toepassing van PTFE in de machinebouw en introduceert het degemodificeerde PTFEingevulde schuifgeleiderails, wrijvingsonderdelen, afdichtingen, corrosiewerende onderdelen, bouwmaterialen, materialen voor landbouwmachines en andere toepassingen, en vooruitzichten voor nieuwe machinetoepassingen.

PTFE-hars werd voor het eerst ontwikkeld door de Amerikaanse chemicus Dr. Plunket in 1938, en in de jaren vijftig werd de geïndustrialiseerde productie in het buitenland gerealiseerd.mijn land werd officieel in productie genomen in de jaren zestig.PTFE staat algemeen bekend als “King of Plastics” en wordt in verschillende opzichten veel gebruikt vanwege zijn unieke eigenschappen.Het heeft een hoge temperatuurbestendigheid, niet-oxidatie, onoplosbaarheid, een bijzonder goede chemische stabiliteit en extreem uitstekende diëlektrische eigenschappen, waardoor het een van de onmisbare materialen is voor bijna alle industriële sectoren, vooral in de chemische en mechanische industrie.

PTFE Werktuigbouwkundige toepassingen


Basiseigenschappen van PTFE


1. Zelfsmerend vermogen

De wrijvingscoëfficiënt van PTFE is kleiner dan die van andere technische kunststoffen.Het is de laagste wrijvingscoëfficiënt onder de bekende praktische glijoppervlakmaterialen.Het is een ideaal smeermateriaal.

2. Chemische resistentie

Omdat PTFE geen dubbele bindingen en vertakte ketens in zijn moleculaire structuur en hoge kristallisatie heeft, heeft het een uitstekende chemische weerstand en is het de beste onder de bekende technische kunststoffen.Het heeft geen interactie met geconcentreerde zuren, verdunde zuren, geconcentreerde alkaliën en sterke oxidatiemiddelen, zelfs niet in omgevingen met hoge temperaturen.Het zal niet corroderen, zelfs niet als het wordt gekookt, en het heeft geen effect op de meeste oplosmiddelen, zoals alcoholen en ketonen.

3. Wateropname

PTFE heeft een zeer laag waterabsorptievermogen, wat gelijkwaardig is aan UHMWPE, en zwelt niet in water.

4. Breed scala aan hoge en lage temperaturen

PTFE kan langdurig continu worden gebruikt binnen een bereik van 200% tot 260%.Zelfs onder een lage temperatuur van 200℃ is het niet bros en kan het een zekere mate van flexibiliteit behouden.

5. Niet plakkerig

PTFE is momenteel een vast materiaal met de kleinste oppervlakte-energie.De oppervlaktespanning bedraagt ​​slechts 0,019 N/m.Bijna alle vaste materialen kunnen niet aan het oppervlak hechten.

6. Slijtvastheid

Pure Teflon is niet erg slijtvast, maar de toevoeging van verschillende vulstoffen aan Teflon verbetert de slijtvastheid dramatisch, en het is slijtvaster dan sommige materialen die gewoonlijk als wrijvingsonderdelen worden gebruikt (zoals gietijzer en koper).

7. Hygiënisch en niet-giftig

PTFE is hygiënisch en niet-giftig, voldoet aan de hygiënische normen en kan in contact komen met voedsel en medicijnen.

8. Uitstekende elektrische isolatieprestaties

PTFE is een zeer apolair materiaal met uitstekende diëlektrische eigenschappen; de doorslagspanning bedraagt ​​25-40KV/mm;de weerstand is extreem groot en de volumespecifieke weerstand is nog steeds zo hoog als 1061 ~ bij 200.

9. Volledig onbrandbaar

Het smeltpunt van PTFE is 327, wat hoger is dan dat van andere algemene polymeren.Bij 260% blijft de breeksterkte 5 MPa (ongeveer 1/5 van de kamertemperatuur) en bereikt de buigsterkte 1,4 MPa.Het heeft een uiterst waardevolle onbrandbaarheid, de beperkte zuurstofindex ligt boven de 95, het kan alleen in de vlam smelten, er worden geen druppels gevormd en uiteindelijk wordt het alleen maar verkoold.

10. Uitstekende verouderingsbestendigheid en stralingsweerstand

PTFE is niet alleen maatvast bij lage en hoge temperaturen, maar de prestaties blijven ook onveranderd onder zware omstandigheden, worden niet aangetast door micro-organismen in vochtige toestand en bieden een hoge bescherming tegen verschillende stralingen.

11. Andere eigendommen

PTFE heeft een lage hardheid en zachte textuur, en heeft het vermogen om vreemde materialen te absorberen en vast te houden, het is gemakkelijk te verwerken.


Modificatie van PTFE


1. Het doel en de wijze van wijziging

Hoewel PTFE veel uitstekende eigenschappen heeft, kent het ook veel tekortkomingen.Vergeleken met andere technische kunststoffen zijn de mechanische eigenschappen niet erg goed;de lineaire uitzettingscoëfficiënt is groot;de krimpsnelheid bij het vormen is groot en de secundaire verwerking is moeilijk;de hardheid is laag en slijtvaste slechte prestaties;slechte kruipweerstand, gemakkelijke koude vloei;slechte thermische geleidbaarheid en hogere prijzen.Deze gebreken beperken de brede toepassing ervan tot op zekere hoogte.Het doel van de wijziging is het verbeteren van de mechanische eigenschappen;verbetering van de slijtvastheid;lineaire uitzetting verminderen;Verbeter de vloeibaarheid, enz.

2. Typen en functies van vulmodificatoren

Het vullen en modificeren van PTFE met glasvezel, grafiet, molybdeendisulfide, siliciumdioxide, aluminiumoxide, bronspoeder, koolstofvezel, enz. kan de oppervlaktehardheid, slijtvastheid, kruipweerstand, buigsterkte, weerstand verbeteren. Uitgebreide sterkte en maatvastheid.De hardheid van PTFE verergerd door glasvezel kan over het algemeen met 10% worden verhoogd en de slijtvastheid kan met meer dan 500 keer worden verhoogd.De kruipweerstand en koudestroomweerstand zijn sterk verbeterd en verbeterd;de toevoeging van molybdeendisulfide helpt. De hardheid en stijfheid van PTFE-producten worden verbeterd en de initiële slijtage wordt verminderd;PTFE gevuld met grafiet heeft uitstekende chemische weerstand, compressiekruip en betere thermische geleidbaarheid;PTFE gevuld met koperpoeder kan de kruipweerstand van de defenestratie van producten, de uitgebreide sterkte, hardheid en maatvastheid verbeteren.


Toepassing in de machinebouw


1. Glijrail

Glijgeleiders vormen vaak de basis voor de installatie van gereedschapsmachines voor het snijden van metaal, medische instrumenten en vele andere systemen en apparaten, de basis van nauwkeurigheid en de basis van positionering, of het teken van de levensduur van deze machines, en vormen een belangrijk onderdeel van de machine.In de industrie voor de productie van werktuigmachines zijn de meeste paren geleidingsrails voor werktuigmachines gietijzer-gietijzer, met gietijzer geblust gietijzer, met gietijzer geblust staal, enz. Vanwege de fysieke eigenschappen is de wrijvingscoëfficiënt tussen metalen echter groot, niet slijtvast, kan niet werken onder droge wrijving en kruipt met lage snelheden en kleine verplaatsingen.Dit kruipen heeft invloed op de voedingsnauwkeurigheid en precisie van werktuigmachines, vooral precisiewerktuigmachines.Betrouwbaarheid.Wanneer de gevulde PTFE-geleider wordt gebruikt, wordt de stabiliteit bij lage snelheden van de werktuigmachine aanzienlijk verbeterd.Omdat de plastic geleiderail de kenmerken heeft van begraven vreemde voorwerpen, kunnen ijzervijlsel en zanddeeltjes in het plastic worden ingebed om zijn eigen slijtage te voorkomen, het tekenen en krassen van het metalen oppervlak te voorkomen en de bedgeleiderail te beschermen.PTFE dat bronspoeder en andere vulstoffen bevat, heeft uitstekende wrijvingseigenschappen.Nadat de overdrachtfilm op het metalen oppervlak is gevormd, wordt de wrijvingscoëfficiënt aanzienlijk verminderd, wordt het draagvermogen van de overdrachtfilm aanzienlijk verbeterd en wordt de effectieve levensduur ook verlengd.Als het wordt gecombineerd met een metalen gereedschapsgeleider, blijft de wrijvingscoëfficiënt constant naarmate de glijsnelheid toeneemt.Daarom zal dit soort gevulde PTFE-geleiderail geen kruipverschijnselen veroorzaken bij lage snelheid en microvoeding, en heeft het ook trillingsabsorptie- en dempingsprestaties.De wrijvingscoëfficiënt van de PTFE-geleiderail is 0,05 bij droge wrijving en 0,03 bij oliesmering. Ongeacht of de geleiderail van de werktuigmachine smeerolie heeft of niet, de werkbeweging is zo soepel mogelijk.Wanneer de PTFE-geleiderail na slijtage gerepareerd moet worden, zijn de onderhoudswerkzaamheden zeer arbeidsbesparend en uitwisselbaar.Het is gemakkelijk om de maatnauwkeurigheid te behouden.Zeker wanneer de geleiderail beschadigd is en gerepareerd moet worden, is het voordeliger om voor lokale reparatie kunststof te gebruiken.

2. Wrijvingsdelen

Er zijn veel PTFE-frictieonderdelen die veel worden gebruikt in de machinebouw, waaronder lagers, zuigerveren en tandwielen.PTFE is een ideaal materiaal voor zuigerveren en wordt veel gebruikt in luchtcompressoren en watercompressoren.De PTFE-zuigerveer fungeert als compressiering om vloeistoffen of gassen tegen te houden.Het wordt vaak gebruikt in situaties waar smeermiddelen of andere zware omstandigheden niet kunnen worden gebruikt, zoals ernstige corrosie en hoge veiligheidseisen, waardoor de slijtage en het herhaaldelijk boren van de binnenwand van de cilinder aanzienlijk kunnen worden verminderd. Het aantal gaten verlengt de levensduur van de cilinder.Er is bijvoorbeeld een desktop-stoomhamer, die oorspronkelijk een metalen ring gebruikte.Tijdens de productie in de tweede ploeg, onder normale omstandigheden, is de binnenwand van de cilinder na een half jaar tot 7-9 ram versleten, wordt de metalen ring gedurende 2 tot 3 weken getrild en kan deze soms breken.De zuigerveer klemde de binnenwand van de cilinder en de cilinder moest vervangen worden.Bij gebruik van PTFE gevuld gedurende een maand, slijt de binnenwand van de cilinder slechts 2 mm, en na 10 maanden is de slijtage de enige 3 mm en wordt de levensduur 4 tot 5 keer of zelfs langer verlengd.Bijna alle zuigerveren spelen een afdichtende rol bij heen en weer gaande bewegingen en starten vaak, dus de statische wrijvingscoëfficiënt moet klein zijn.Bij kleine belastingen is de statische wrijvingscoëfficiënt van PTFE 25% tot 75% lager dan die van zuigerveren van andere materialen.Hoe groter de belasting, hoe beter de superioriteit ervan.Dit heeft een ongeëvenaarde superioriteit in lichtstartende en heen en weer gaande lichtheid.Het resultaat is een lager energieverbruik, minder trillingen en lawaai, wat bevorderlijk is voor de bescherming van het milieu.Tegelijkertijd kan PTFE worden gebruikt als tandwielen en lagers voor componenten voor bewegingsoverdracht en krachtoverbrenging in een breed scala aan werkomstandigheden en een zeer zware omgeving voor licht textiel, bedrukken en verven, papierproductie en de voedingsindustrie.

3. Afdichtingen

Het gebruik van PTFE-film op het oppervlak van het rubberen afdichtingsmateriaal kan de oplosmiddelbestendigheid en mediabestendigheid van de rubberen afdichting verbeteren, en de prijs is relatief laag.Het is gebruikt bij de afdichtingsvereisten van verschillende zware gelegenheden.Het gevulde FE-afdichtingsmateriaal heeft een uitstekende weerstand bij hoge en lage temperaturen en is momenteel de belangrijkste vervanging voor traditionele asbestpakkingmaterialen.Met koolstofvezel versterktPTFE-afdichtingmateriaal heeft de kenmerken van hoge sterkte, hoge modulus, weerstand tegen vermoeidheid, kruipweerstand, hoge thermische geleidbaarheid, lage thermische uitzettingscoëfficiënt en wrijving.Deze uitgebreide eigenschappen worden door geen enkel soort afdichtingsmateriaal geëvenaard en zijn ideale geavanceerde afdichtingsmaterialen.

4. Anticorrosieve onderdelen

Gemodificeerd PTFE heeft een goede chemische stabiliteit tegen zure, alkalische en zoute corrosiemedia en kan metaalkeramiek vervangen voor anticorrosietechniek, vooral geschikt voor hoge temperaturen en sterke corrosie, zoals anticorrosieapparatuur, pijpen en fittingen in chemische fabrieken .Corrosieve wrijvingsmaterialen, kleppen, pompen, warmtewisselaars, poreuze platen en filtermaterialen voor zeer corrosieve media, bekleding en coating van chemische apparatuur.

5. Elektrische isolatie

Gemodificeerd PTFE wordt veel gebruikt als isolatielaag voor walsdraad, buizen en grondstoftapes.Het wordt ook gebruikt als isolator voor diverse stopcontacten, steunen, hoogfrequente microgolfapparatuur en elektroden voor de elektrochemische industrie.

6. Bouwmaterialen

Glasdoek geïmpregneerd met PTFE-dispersie is een uitstekend bouwmateriaal voor de membraanstructuur.Het heeft een uitstekende lichttransmissie, waardoor de kosten van verlichting en airconditioning kunnen worden verlaagd.De duurzaamheid is meer dan 20 jaar.Het kan de kosten van schilderen en schoonmaken verlagen.De bouwperiode voor grootskeletdaken kan worden verkort.50%, kan de dakmateriaalkosten met 50% en de totale bouwkosten met 20% verlagen.Daarom is het geschikt voor dakbedekkingsmaterialen van buitenbanen, arena's, stadions, ijsbanen, zwembaden, grootschalige tentoonstellingen, dierentuinen en botanische tuinen, transportstations, enz.

7. Smeermiddeladditieven

Onder grenssmeringsomstandigheden is de meest effectieve manier om de wrijvingscoëfficiënt te verminderen het selecteren van geschikte smeermiddeladditievenPTFE-poedermachineis een veelgebruikt vast additief.Experimenten tonen aan dat het toevoegen van een bepaalde hoeveelheid vaste additieven aan motorolie effectief ongeveer 5% motorbrandstof kan besparen.

8. Materialen voor landbouwmachines

Door gebruik te maken van de zelfsmerende, hardklevende en slijtvaste eigenschappen van gevuld PTFE, kan het op grote schaal worden verwerkt tot bulldozerplaatvoering, graafbak en binnenvoering van het kiepwagencompartiment, enz., om de efficiëntie en stabiliteit te verbeteren. van het vervoeren van materialen.

9. Dagelijkse materialen

Het PTFE-gecoate ijzerwerkoppervlak is slijtvast en heeft een lage wrijvingsweerstand;de PTFE-gecoate wok- en rijstkoker hebben de kenmerken van antiaanbakvoedsel;het lemmet is verlijmd of ingelegd met eenPTFE-film, en het mes is strak. Als de wangen bewegen, is de weerstand zowel klein op de huid als zacht.

10. Ontwikkeling van nieuwe machinetoepassingen

Naast de toepassing en onderzoeksresultaten vanPTFE-machinesindustrie, gezien zowel de materiële prestaties als de structuur, heeft PTFE brede perspectieven in de machine-industrie van de auto-industrie, conventionele wapens, schepen, ruimtevaart en atoomenergie, geneeskunde, milieubescherming, enz.


Posttijd: 10 juni 2020