Bằng cách so sánh hiệu suất của PTFE và các loại nhựa khác, bài viết này chỉ ra những vấn đề trong việc ứng dụng PTFE trong kỹ thuật cơ khí và giới thiệu PTFE cải tiến chứa đầy ray dẫn hướng trượt, bộ phận ma sát, vòng đệm, bộ phận chống ăn mòn, vật liệu xây dựng, máy móc nông nghiệp vật liệu và các ứng dụng khác cũng như triển vọng cho các ứng dụng máy móc mới.Bằng cách so sánh hiệu suất của PTFE và các loại nhựa khác, bài viết này chỉ ra những vấn đề trong việc ứng dụng PTFE trong kỹ thuật cơ khí và giới thiệu PTFE cải tiến chứa đầy ray dẫn hướng trượt, bộ phận ma sát, vòng đệm, bộ phận chống ăn mòn, vật liệu xây dựng, máy móc nông nghiệp vật liệu và các ứng dụng khác cũng như triển vọng cho các ứng dụng máy móc mới.

Bằng cách so sánh tính năng của PTFE và các loại nhựa khác, bài viết này chỉ ra những vấn đề trong việc ứng dụng PTFE trong cơ khí chế tạo và giới thiệu các giải phápPTFE sửa đổichứa đầy đường ray dẫn hướng trượt, bộ phận ma sát, vòng đệm, bộ phận chống ăn mòn, vật liệu xây dựng, vật liệu máy móc nông nghiệp và các ứng dụng khác cũng như triển vọng cho các ứng dụng máy móc mới.

Nhựa PTFE được phát triển lần đầu tiên bởi nhà hóa học người Mỹ, Tiến sĩ Plunket vào năm 1938, và việc sản xuất công nghiệp hóa đã đạt được ở nước ngoài vào những năm 1950.nước tôi chính thức được đưa vào sản xuất từ ​​những năm 1960.PTFE thường được gọi là “Vua nhựa” và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhờ những đặc tính độc đáo của nó.Nó có khả năng chịu nhiệt độ cao, không oxy hóa, không hòa tan, ổn định hóa học đặc biệt tốt và tính chất điện môi cực kỳ tuyệt vời, khiến nó trở thành một trong những vật liệu quan trọng không thể thiếu đối với hầu hết các ngành công nghiệp, chủ yếu là công nghiệp hóa chất và cơ khí.

1. Tự bôi trơn

Hệ số ma sát của PTFE nhỏ hơn các loại nhựa kỹ thuật khác.Đây là hệ số ma sát thấp nhất trong số các vật liệu có bề mặt trượt thực tế đã biết.Nó là một vật liệu bôi trơn lý tưởng.

2. Kháng hóa chất

Bởi vì PTFE không có liên kết đôi và chuỗi phân nhánh trong cấu trúc phân tử và độ kết tinh cao nên nó có khả năng kháng hóa chất tuyệt vời và là loại nhựa kỹ thuật tốt nhất được biết đến.Nó không tương tác với axit đậm đặc, axit loãng, kiềm đậm đặc và chất oxy hóa mạnh ngay cả trong môi trường nhiệt độ cao.Nó sẽ không bị ăn mòn ngay cả khi được đun sôi và không có tác dụng với hầu hết các dung môi như rượu và xeton.

3. Hấp thụ nước

PTFE có tỷ lệ hấp thụ nước rất thấp, tương đương với UHMWPE và không bị trương nở trong nước.

4. Phạm vi nhiệt độ cao và thấp

PTFE có thể được sử dụng liên tục trong thời gian dài trong khoảng từ 200% đến 260%.Ngay cả ở nhiệt độ thấp 200oC, nó không bị giòn và có thể duy trì mức độ linh hoạt nhất định.

5. Không dính

PTFE là vật liệu rắn có năng lượng bề mặt nhỏ nhất hiện nay.Sức căng bề mặt chỉ là 0,019N/m.Hầu như tất cả các vật liệu rắn không thể bám dính vào bề mặt của nó.

6. Chống mài mòn

Teflon nguyên chất không có khả năng chống mài mòn cao, nhưng việc bổ sung nhiều chất độn khác nhau vào Teflon giúp cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn và nó có khả năng chống mài mòn cao hơn một số vật liệu thường được sử dụng làm bộ phận ma sát (như gang và đồng).

7. Hợp vệ sinh và không độc hại

PTFE hợp vệ sinh và không độc hại, đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh và có thể tiếp xúc với thực phẩm và thuốc.

8. Hiệu suất cách điện tuyệt vời

PTFE là vật liệu không phân cực cao với đặc tính điện môi tuyệt vời, điện áp đánh thủng của nó là 25-40KV/mm;mức kháng cự cực kỳ lớn và mức kháng cự theo khối lượng vẫn cao tới 1061 ~ 200.

9. Hoàn toàn không cháy

Điểm nóng chảy của PTFE là 327, cao hơn các loại polyme thông thường khác.Ở mức 260%, độ bền đứt của nó vẫn là 5 MPa (khoảng 1/5 nhiệt độ phòng) và độ bền uốn của nó đạt 1,4 MPa.Nó có đặc tính chống cháy cực kỳ quý giá, chỉ số oxy giới hạn trên 95, nó chỉ có thể tan chảy trên ngọn lửa, không hình thành giọt nước và cuối cùng, nó chỉ bị cacbon hóa.

10. Khả năng chống lão hóa và chống bức xạ tuyệt vời

PTFE không chỉ ổn định về kích thước ở nhiệt độ thấp và cao mà hiệu suất của nó cũng không thay đổi trong môi trường khắc nghiệt, không bị vi sinh vật tấn công ở trạng thái ẩm ướt và có khả năng bảo vệ cao trước các loại bức xạ khác nhau.

11. Tài sản khác

PTFE có độ cứng thấp và kết cấu mềm, có khả năng hấp thụ và chứa các vật liệu lạ, dễ gia công.

1. Mục đích và phương pháp sửa đổi

Mặc dù PTFE có nhiều đặc tính ưu việt nhưng nó cũng có nhiều khuyết điểm.So với các loại nhựa kỹ thuật khác, tính chất cơ học của nó không tốt lắm;hệ số giãn nở tuyến tính lớn;tốc độ co ngót của khuôn lớn và việc xử lý thứ cấp khó khăn;độ cứng thấp và khả năng chống mài mòn kém;khả năng chống rão kém, dễ chảy lạnh;dẫn nhiệt kém và giá cao hơn.Những khiếm khuyết này hạn chế ứng dụng rộng rãi của nó ở một mức độ nhất định.Mục đích của việc sửa đổi là cải thiện tính chất cơ học;cải thiện khả năng chống mài mòn;giảm sự giãn nở tuyến tính;tăng cường tính lưu động, v.v.

2. Các loại và chức năng của chất bổ nghĩa phụ

Làm đầy và biến đổi PTFE bằng sợi thủy tinh, than chì, molypden disulfua, silicon dioxide, oxit nhôm, bột đồng, sợi carbon, v.v. có thể cải thiện độ cứng bề mặt, chống mài mòn, chống rão, độ bền uốn, độ bền toàn diện và độ ổn định kích thước.Độ cứng của PTFE được kết hợp bởi sợi thủy tinh thường có thể tăng 10% và khả năng chống mài mòn có thể tăng hơn 500 lần.Khả năng chống leo và khả năng chống dòng lạnh được cải thiện và cải thiện rất nhiều;việc bổ sung molypden disulfide giúp độ cứng và độ cứng của sản phẩm PTFE được cải thiện và giảm độ mài mòn ban đầu;PTFE chứa đầy than chì có khả năng kháng hóa chất tuyệt vời, độ dãn nén và độ dẫn nhiệt tốt hơn;PTFE chứa đầy bột đồng có thể cải thiện khả năng chống rão của sản phẩm, độ bền toàn diện, độ cứng và độ ổn định kích thước.

1. Ray trượt

Thanh dẫn hướng trượt thường là cơ sở cho việc lắp đặt các máy công cụ cắt kim loại, dụng cụ y tế và nhiều hệ thống, thiết bị khác, cơ sở về độ chính xác và cơ sở định vị hoặc là dấu hiệu tuổi thọ của các máy này và là một bộ phận quan trọng. của máy.Trong ngành sản xuất máy công cụ, hầu hết các cặp ray dẫn hướng máy công cụ là gang-gang, gang tôi, gang tôi thép, v.v. Tuy nhiên, do tính chất vật lý của nó nên hệ số ma sát giữa các kim loại là lớn, không chịu mài mòn, không thể hoạt động dưới ma sát khô và bò ở tốc độ thấp và chuyển vị nhỏ.Việc thu thập thông tin này sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác và độ chính xác của nguồn cấp dữ liệu của máy công cụ, đặc biệt là máy công cụ chính xác.Độ tin cậy.Khi sử dụng thanh dẫn hướng PTFE đầy, độ ổn định ở tốc độ thấp của máy công cụ được cải thiện đáng kể.Do ray dẫn hướng bằng nhựa có đặc tính chôn vùi các vật lạ nên mạt sắt và các hạt cát có thể được nhúng vào nhựa để tránh hao mòn, ngăn ngừa hiện tượng vẽ và trầy xước bề mặt kim loại, đồng thời có thể bảo vệ ray dẫn hướng giường.PTFE chứa bột đồng và các chất độn khác có đặc tính ma sát tuyệt vời.Sau khi màng chuyển được hình thành trên bề mặt kim loại, hệ số ma sát giảm đi rất nhiều, khả năng chịu lực của màng chuyển được cải thiện đáng kể và tuổi thọ làm việc hiệu quả cũng được kéo dài.Nếu nó được khớp với thanh dẫn hướng máy công cụ bằng kim loại, hệ số ma sát của nó không đổi khi tốc độ trượt tăng lên.Do đó, loại ray dẫn hướng PTFE chứa đầy này sẽ không tạo ra hiện tượng bò trườn ở tốc độ thấp và cấp liệu vi mô, đồng thời nó cũng có khả năng hấp thụ rung động và hiệu suất đệm.Hệ số ma sát của ray dẫn hướng PTFE là 0,05 khi ma sát khô và 0,03 khi có dầu bôi trơn, bất kể ray dẫn hướng máy công cụ có dầu bôi trơn hay không, chuyển động làm việc của nó càng trơn tru càng tốt.Khi đường ray dẫn hướng PTFE cần được sửa chữa sau khi bị mòn, công việc bảo trì rất tiết kiệm nhân công và có thể thay thế cho nhau.Thật dễ dàng để duy trì độ chính xác kích thước.Đặc biệt khi ray dẫn hướng bị hư hỏng cần sửa chữa thì sử dụng nhựa để sửa chữa cục bộ sẽ có lợi hơn.

2. Bộ phận ma sát

Có nhiều bộ phận ma sát PTFE thường được sử dụng trong kỹ thuật cơ khí, bao gồm vòng bi, vòng piston và bánh răng.PTFE là vật liệu lý tưởng cho vòng piston và được sử dụng rộng rãi trong máy nén khí và máy nén nước.Vòng piston PTFE hoạt động như một vòng nén để chặn chất lỏng hoặc khí.Nó thường được sử dụng trong các tình huống không thể sử dụng chất bôi trơn hoặc các điều kiện khắc nghiệt khác, chẳng hạn như ăn mòn nghiêm trọng và yêu cầu an toàn cao, có thể làm giảm đáng kể sự mài mòn và nhàm chán lặp đi lặp lại của thành trong xi lanh. Số lượng lỗ giúp kéo dài tuổi thọ của xi lanh.Ví dụ, có một chiếc búa hơi nước để bàn, ban đầu sử dụng một vòng kim loại.Trong ca sản xuất thứ hai, trong điều kiện bình thường, thành trong của xi lanh mòn tới 7-9ram sau nửa năm, vòng kim loại bị rung từ 2 đến 3 tuần, đôi khi có thể bị gãy.Vòng piston làm kẹt thành trong của xi lanh và xi lanh phải được thay thế.Khi sử dụng PTFE đầy trong một tháng, thành trong của xi lanh chỉ mòn 2 mm, sau 10 tháng, độ mòn chỉ còn 3 mm và tuổi thọ được kéo dài gấp 4 đến 5 lần hoặc thậm chí lâu hơn.Hầu như tất cả các vòng piston đều đóng vai trò bịt kín trong chuyển động tịnh tiến và khởi động thường xuyên, do đó hệ số ma sát tĩnh yêu cầu phải nhỏ.Dưới tải trọng nhỏ, hệ số ma sát tĩnh của PTFE thấp hơn 25% đến 75% so với vòng piston của các vật liệu khác.Tải càng lớn thì tính ưu việt của nó càng tốt.Điều này có ưu thế vượt trội về độ nhẹ khởi động và chuyển động qua lại.Kết quả là giảm tiêu thụ năng lượng, giảm độ rung và tiếng ồn, có lợi cho việc bảo vệ môi trường.Đồng thời, PTFE có thể được sử dụng làm bánh răng và vòng bi cho các bộ phận truyền động và truyền lực trong nhiều điều kiện làm việc và môi trường rất khắc nghiệt đối với ngành dệt nhẹ, in và nhuộm, sản xuất giấy và công nghiệp thực phẩm.

3. Con dấu

Việc sử dụng màng PTFE được kết hợp trên bề mặt của vật liệu bịt kín cao su có thể cải thiện khả năng kháng dung môi và khả năng chống chịu của môi trường của gioăng cao su và giá thành tương đối thấp.Nó đã được sử dụng trong các yêu cầu niêm phong trong những dịp khắc nghiệt khác nhau.Vật liệu bịt kín FE chứa đầy có khả năng chịu nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp tuyệt vời và hiện là vật liệu thay thế chính để thay thế vật liệu đệm amiăng truyền thống.Được gia cố bằng sợi carbonCon dấu PTFEVật liệu có đặc tính cường độ cao, mô đun cao, chống mỏi, chống leo, dẫn nhiệt cao, hệ số giãn nở nhiệt và ma sát thấp.Những đặc tính toàn diện này không có loại vật liệu bịt kín nào có thể so sánh được và là vật liệu bịt kín tiên tiến lý tưởng.

4. Bộ phận chống ăn mòn

PTFE biến tính có độ ổn định hóa học tốt đối với môi trường ăn mòn axit, kiềm, muối và có thể thay thế gốm kim loại trong kỹ thuật chống ăn mòn, đặc biệt thích hợp với nhiệt độ cao và các trường hợp ăn mòn mạnh, chẳng hạn như thiết bị chống ăn mòn, đường ống và phụ kiện trong nhà máy hóa chất .Vật liệu ma sát ăn mòn, van, máy bơm, bộ trao đổi nhiệt, tấm xốp và vật liệu lọc cho môi trường, lớp lót và lớp phủ có tính ăn mòn cao của thiết bị hóa học.

5. Cách điện

PTFE biến tính được sử dụng rộng rãi làm lớp cách điện cho thanh dây, ống và băng nguyên liệu.Nó cũng được sử dụng làm chất cách điện cho nhiều ổ cắm, giá đỡ, thiết bị vi sóng tần số cao và điện cực cho ngành công nghiệp điện hóa.

6. Vật liệu xây dựng

Vải thủy tinh được tẩm chất phân tán PTFE là vật liệu xây dựng cấu trúc màng tuyệt vời.Nó có khả năng truyền ánh sáng tuyệt vời, có thể giảm chi phí chiếu sáng và điều hòa không khí.Độ bền là hơn 20 năm.Nó có thể làm giảm chi phí sơn và làm sạch.Thời gian thi công mái khung lớn có thể được rút ngắn.50%, có thể giảm 50% chi phí vật liệu mái và 20% tổng chi phí xây dựng.Vì vậy, nó thích hợp làm vật liệu lợp mái cho các sân ngoài trời, đấu trường, sân vận động, sân trượt băng, bể bơi, triển lãm quy mô lớn, vườn thú và vườn thực vật, nhà ga giao thông, v.v.

7. Phụ gia bôi trơn

Trong điều kiện bôi trơn biên, cách hiệu quả nhất để giảm hệ số ma sát là chọn chất phụ gia bôi trơn phù hợp vàMáy bột PTFElà chất phụ gia rắn được sử dụng phổ biến.Các thí nghiệm cho thấy rằng việc thêm một lượng phụ gia rắn nhất định vào dầu động cơ có thể tiết kiệm hiệu quả khoảng 5% lượng dầu nhiên liệu động cơ.

8. Vật tư máy móc nông nghiệp

Bằng cách sử dụng các đặc tính tự bôi trơn, dính cứng và chống mài mòn của PTFE chứa đầy, nó có thể được chế tạo rộng rãi thành lớp lót tấm máy ủi, gầu máy xúc và lớp lót bên trong của khoang xe ben, v.v., để nâng cao hiệu quả và độ ổn định của việc vận chuyển vật liệu.

9. Vật liệu hàng ngày

Bề mặt gia công sắt được phủ PTFE vừa chống mài mòn vừa có khả năng chống ma sát thấp;chảo và nồi cơm điện phủ PTFE có đặc tính chống dính thực phẩm;lưỡi dao được liên kết hoặc dát bằng mộtmàng PTFE, và lưỡi dao chặt Khi má di chuyển, lực cản vừa nhỏ trên da vừa mềm mại.

10. Phát triển ứng dụng máy móc mới

Ngoài những kết quả nghiên cứu và ứng dụng củaMáy móc PTFEngành công nghiệp, xem xét cả hiệu suất và cấu trúc vật liệu, PTFE có triển vọng rộng lớn trong ngành công nghiệp máy móc của ngành công nghiệp ô tô, vũ khí thông thường, tàu thủy, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, y học, bảo vệ môi trường, v.v.