SUKO-1

Výkon PTFE a strojárskych aplikácií

Porovnaním výkonu PTFE a iných plastov tento článok poukazuje na problémy pri aplikácii PTFE v strojárstve a predstavuje modifikovaný PTFE plnený do klzných vodiacich koľajníc, trecích dielov, tesnení, antikoróznych dielov, stavebných materiálov, poľnohospodárskych strojov materiály a iné aplikácie a vyhliadky na nové strojové aplikácie.Porovnaním výkonu PTFE a iných plastov tento článok poukazuje na problémy pri aplikácii PTFE v strojárstve a predstavuje modifikovaný PTFE plnený do klzných vodiacich koľajníc, trecích dielov, tesnení, antikoróznych dielov, stavebných materiálov, poľnohospodárskych strojov materiály a iné aplikácie a vyhliadky na nové strojové aplikácie.

Porovnaním výkonu PTFE a iných plastov tento článok poukazuje na problémy pri aplikácii PTFE v strojárstve a predstavujemodifikovaný PTFEvyplnené posuvnými vodiacimi koľajnicami, trecími dielmi, tesneniami, antikoróznymi dielmi, stavebnými materiálmi, materiálmi pre poľnohospodárske stroje a inými aplikáciami a vyhliadkami na nové strojové aplikácie.

PTFE živicu prvýkrát vyvinul americký chemik Dr. Plunket v roku 1938 a v 50. rokoch minulého storočia sa v zahraničí dosiahla priemyselná výroba.moja krajina bola oficiálne uvedená do výroby v 60. rokoch.PTFE je všeobecne známy ako „kráľ plastov“ a je široko používaný v rôznych aspektoch pre svoje jedinečné vlastnosti.Vyznačuje sa vysokou teplotnou odolnosťou, neoxidáciou, nerozpustnosťou, obzvlášť dobrou chemickou stabilitou a mimoriadne výbornými dielektrickými vlastnosťami, vďaka čomu je jedným z nevyhnutných dôležitých materiálov pre takmer všetky priemyselné odvetvia, najmä v chemickom a strojárskom priemysle.

PTFE aplikácie v strojárstve


Základné vlastnosti PTFE


1. Samomaznosť

Koeficient trenia PTFE je menší ako u iných technických plastov.Je to najnižší koeficient trenia medzi známymi praktickými materiálmi klzných plôch.Je to ideálny mazací materiál.

2. Chemická odolnosť

Pretože PTFE nemá žiadne dvojité väzby a rozvetvené reťazce vo svojej molekulárnej štruktúre a vysokej kryštalizácii, má vynikajúcu chemickú odolnosť a je najlepší spomedzi známych technických plastov.Neinteraguje s koncentrovanými kyselinami, zriedenými kyselinami, koncentrovanými zásadami a silnými oxidantmi ani v prostredí s vysokou teplotou.Nekoroduje ani pri varení a nemá žiadny účinok na väčšinu rozpúšťadiel, ako sú alkoholy a ketóny.

3. Absorpcia vody

PTFE má veľmi nízku mieru absorpcie vody, ktorá je ekvivalentná UHMWPE a nenapučiava vo vode.

4. Široký rozsah vysokej a nízkej teploty

PTFE je možné používať nepretržite po dlhú dobu v rozsahu od 200 % do 260 %.Dokonca aj pri nízkej teplote 200 ℃ nie je krehký a môže si zachovať určitý stupeň flexibility.

5. Nie je lepkavý

PTFE je v súčasnosti pevný materiál s najmenšou povrchovou energiou.Povrchové napätie je len 0,019 N/m.Takmer všetky pevné materiály nedokážu priľnúť k jeho povrchu.

6. Odolnosť proti opotrebovaniu

Čistý teflón nie je veľmi odolný proti opotrebeniu, ale pridanie rôznych plnív do teflónu dramaticky zlepšuje odolnosť proti opotrebeniu a je odolnejší voči opotrebeniu ako niektoré materiály bežne používané ako trecie diely (ako je liatina a meď).

7. Hygienické a netoxické

PTFE je hygienický a netoxický, spĺňa hygienické normy a môže prísť do kontaktu s potravinami a liekmi.

8. Vynikajúci výkon elektrickej izolácie

PTFE je vysoko nepolárny materiál s výbornými dielektrickými vlastnosťami, jeho prierazné napätie je 25-40KV/mm;odpor je extrémne veľký a objemovo špecifický odpor je stále vysoký až 1061~ pri 200.

9. Úplne nehorľavé

Teplota topenia PTFE je 327, čo je viac ako u iných všeobecných polymérov.Pri 260 % ​​zostáva jeho medza pevnosti 5 MPa (asi 1/5 izbovej teploty) a pevnosť v ohybe dosahuje 1,4 MPa.Má mimoriadne cennú nehorľavosť, má obmedzený kyslíkový index nad 95, je taviteľný iba na plameni, netvoria sa žiadne kvapky, prípadne sa iba karbonizuje.

10. Vynikajúca odolnosť proti starnutiu a odolnosť voči žiareniu

PTFE je nielen rozmerovo stabilný pri nízkych a vysokých teplotách, ale jeho výkon sa nemení aj v drsnom prostredí a vo vlhkom stave nie je napadnutý mikroorganizmami a má vysokú ochranu proti rôznym žiareniu.

11. Iné vlastnosti

PTFE má nízku tvrdosť a mäkkú textúru a má schopnosť absorbovať a obsahovať cudzie materiály, ľahko sa spracováva.


Modifikácia PTFE


1. Účel a spôsob úpravy

Hoci má PTFE mnoho vynikajúcich vlastností, má aj mnoho nedostatkov.V porovnaní s inými technickými plastmi nie sú jeho mechanické vlastnosti veľmi dobré;koeficient lineárnej expanzie je veľký;miera zmrštenia pri formovaní je veľká a sekundárne spracovanie je ťažké;tvrdosť je nízka a odolná proti opotrebovaniu slabý výkon;slabá odolnosť proti tečeniu, ľahké prúdenie za studena;zlá tepelná vodivosť a vyššie ceny.Tieto nedostatky do určitej miery obmedzujú jeho široké uplatnenie.Účelom úpravy je zlepšiť mechanické vlastnosti;zlepšiť odolnosť proti opotrebovaniu;znížiť lineárnu expanziu;zvýšiť plynulosť atď.

2. Typy a funkcie modifikátorov výplní

Plnenie a úprava PTFE skleneným vláknom, grafitom, disulfidom molybdénovým, oxidom kremičitým, oxidom hlinitým, bronzovým práškom, uhlíkovými vláknami atď. môže zlepšiť jeho povrchovú tvrdosť, odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti tečeniu, pevnosť v ohybe, odolnosť Komplexná pevnosť a rozmerová stabilita.Tvrdosť PTFE zmiešaného so skleneným vláknom sa môže vo všeobecnosti zvýšiť o 10% a odolnosť proti opotrebeniu sa môže zvýšiť viac ako 500-krát.Odolnosť voči tečeniu a odolnosť proti prúdeniu za studena sa výrazne zlepšili a zlepšili;pridanie sulfidu molybdénu pomáha Tvrdosť a tuhosť produktov PTFE sa zlepšuje a počiatočné opotrebenie sa znižuje;PTFE plnený grafitom má vynikajúcu chemickú odolnosť, kompresné tečenie a lepšiu tepelnú vodivosť;PTFE naplnený medeným práškom môže zlepšiť odolnosť proti tečeniu produktov proti defenestrácii, komplexnú pevnosť, tvrdosť a rozmerovú stabilitu.


Aplikácia v strojárstve


1. Posuvná koľajnica

Posuvné vedenia sú často základom pre inštaláciu obrábacích strojov na obrábanie kovov, lekárskych nástrojov a mnohých ďalších systémov a zariadení, základom presnosti a základom polohovania, či znakom životnosti týchto strojov a sú dôležitou súčasťou stroja.Vo výrobe obrábacích strojov je väčšina párov vodiacich koľajníc obrábacích strojov tvorená liatinou-liatinou, liatinou kalenou liatinou, liatinou kalenou oceľou atď. Avšak vzhľadom na svoje fyzikálne vlastnosti je koeficient trenia medzi kovmi veľký, nie je odolný voči opotrebovaniu, nemôže pracovať pri suchom trení a plazí sa pri nízkych rýchlostiach a malých posunoch.Toto plazenie ovplyvní presnosť posuvu a presnosť obrábacích strojov, najmä presných obrábacích strojov.Spoľahlivosť.Keď sa použije naplnené vedenie PTFE, stabilita obrábacieho stroja pri nízkych otáčkach sa výrazne zlepší.Pretože plastová vodiaca lišta má vlastnosti zakopaných cudzích predmetov, železné piliny a čiastočky piesku môžu byť zapustené do plastu, aby sa predišlo ich vlastnému opotrebovaniu, zabránilo sa poškriabaniu a poškriabaniu kovového povrchu a chránila sa vodiaca lišta lôžka.PTFE s obsahom bronzového prášku a iných plnív má vynikajúce trecie vlastnosti.Po vytvorení prenosovej fólie na kovovom povrchu sa výrazne zníži koeficient trenia, výrazne sa zlepší nosnosť prenosovej fólie a predĺži sa aj efektívna životnosť.Ak je zladený s kovovým vedením obrábacieho stroja, jeho koeficient trenia zostáva konštantný, keď sa rýchlosť posuvu zvyšuje.Preto tento druh vodiacej koľajnice s náplňou z PTFE nebude produkovať javy plazenia pri nízkej rýchlosti a mikroposuve a má tiež schopnosť absorbovať vibrácie a tlmiť.Koeficient trenia PTFE vodiacej koľajnice je 0,05 pri suchom trení a 0,03 pri mazaní olejom, bez ohľadu na to, či vodiaca koľajnica obrábacieho stroja má alebo nemá mazací olej, jej pracovný pohyb je čo najplynulejší.Keď je potrebné opraviť vodiacu lištu PTFE po opotrebovaní, údržba je veľmi úsporná na prácu a možno ju vymeniť.Je ľahké udržiavať rozmerovú presnosť.Najmä keď je vodiaca lišta poškodená a treba ju opraviť, je výhodnejšie použiť na lokálnu opravu plast.

2. Trecie časti

Existuje mnoho PTFE trecích dielov bežne používaných v strojárstve, vrátane ložísk, piestnych krúžkov a ozubených kolies.PTFE je ideálny materiál pre piestne krúžky a je široko používaný vo vzduchových kompresoroch a vodných kompresoroch.PTFE piestny krúžok funguje ako kompresný krúžok na blokovanie kvapalín alebo plynov.Bežne sa používa v situáciách, keď nie je možné použiť mazivá alebo iné drsné podmienky, ako je silná korózia a vysoké bezpečnostné požiadavky, môžu výrazne znížiť opotrebovanie a opakované vŕtanie vnútornej steny valca Počet otvorov predlžuje životnosť valca.Existuje napríklad stolné parné kladivo, ktoré pôvodne využívalo kovový krúžok.Pri druhozmennej výrobe sa za normálnych okolností po pol roku opotrebuje vnútorná stena valca až 7-9ram, kovový krúžok sa 2 až 3 týždne rozvibruje, niekedy môže prasknúť.Piestny krúžok sa zasekol vo vnútornej stene valca a valec bolo potrebné vymeniť.Pri použití PTFE plneného na mesiac sa vnútorná stena valca opotrebuje len 2 mm a po 10 mesiacoch už len 3 mm a životnosť sa predĺži 4 až 5 krát alebo aj dlhšie.Takmer všetky piestne krúžky hrajú tesniacu úlohu pri vratnom pohybe a často sa spúšťajú, takže koeficient statického trenia musí byť malý.Pri malom zaťažení je koeficient statického trenia PTFE o 25 % až 75 % nižší ako pri piestnych krúžkoch z iných materiálov.Čím väčšia záťaž, tým lepšia je jeho prevaha.To má bezkonkurenčnú prevahu v ľahkom štartovaní a vratnej ľahkosti.Výsledkom je znížená spotreba energie, zníženie vibrácií a hluku, čo prispieva k ochrane životného prostredia.Zároveň je možné PTFE použiť ako prevody a ložiská na prenos pohybu a komponenty prenosu sily v širokom rozsahu pracovných podmienok a veľmi drsnom prostredí pre ľahké textílie, tlač a farbenie, papierenský a potravinársky priemysel.

3. Pečate

Použitie PTFE filmu zloženého na povrchu gumového tesniaceho materiálu môže zlepšiť odolnosť gumového tesnenia voči rozpúšťadlám a médiám a cena je relatívne nízka.Používa sa v požiadavkách na tesnenie pri rôznych drsných príležitostiach.Plnený FE tesniaci materiál má vynikajúcu odolnosť voči vysokým a nízkym teplotám a v súčasnosti je hlavnou náhradou za tradičné azbestové tesniace materiály.Vystužené uhlíkovými vláknamiPTFE tesneniemateriál má vlastnosti vysokej pevnosti, vysokého modulu, odolnosti proti únave, odolnosti proti tečeniu, vysokej tepelnej vodivosti, nízkeho koeficientu tepelnej rozťažnosti a trenia.Tieto komplexné vlastnosti sú neporovnateľné so žiadnymi druhmi tesniacich materiálov a sú ideálnymi pokročilými tesniacimi materiálmi.

4. Antikorózne diely

Modifikovaný PTFE má dobrú chemickú stabilitu voči kyselinám, zásadám, soľným koróznym médiám a môže nahradiť kovovú keramiku pre antikorózne inžinierstvo, zvlášť vhodné pre prípady vysokej teploty a silnej korózie, ako sú antikorózne zariadenia, potrubia a armatúry v chemických závodoch. .Korozívne trecie materiály, ventily, čerpadlá, výmenníky tepla, porézne dosky a filtračné materiály pre vysoko korozívne médiá, obloženie a nátery chemických zariadení.

5. Elektrická izolácia

Modifikovaný PTFE je široko používaný ako izolačná vrstva pre drôtené tyče, rúrky a pásky zo surovín.Používa sa tiež ako izolant pre rôzne zásuvky, podpery, vysokofrekvenčné mikrovlnné zariadenia a elektródy pre elektrochemický priemysel.

6. Stavebné materiály

Sklenená tkanina impregnovaná PTFE disperziou je vynikajúci stavebný materiál s membránovou štruktúrou.Má vynikajúcu priepustnosť svetla, čo môže znížiť náklady na osvetlenie a klimatizáciu.Trvanlivosť je viac ako 20 rokov.Môže znížiť náklady na maľovanie a čistenie.Doba výstavby pre veľké rámové strechy sa môže skrátiť.50%, môže znížiť náklady na materiál strechy o 50% a celkové náklady na výstavbu o 20%.Preto je vhodný na strešné krytiny vonkajších kurtov, arén, štadiónov, klzisk, bazénov, veľkých výstav, zoologických a botanických záhrad, dopravných staníc a pod.

7. Prísady do mazív

Za podmienok medzného mazania je najúčinnejším spôsobom zníženia koeficientu trenia výber vhodných mazacích prísad aPráškový stroj PTFEje bežne používaná tuhá prísada.Experimenty ukazujú, že pridaním určitého množstva tuhých prísad do motorového oleja možno efektívne ušetriť asi 5 % motorového vykurovacieho oleja.

8. Materiály pre poľnohospodárske stroje

Využitím samomazných, tvrdých adhezívnych a opotrebenia odolných vlastností plneného PTFE je možné ho široko vyrobiť na obloženie buldozérových dosiek, lopatu rýpadla a vnútornú vložku priestoru sklápača atď., Aby sa zlepšila účinnosť a stabilita. dopravy materiálov.

9. Denné materiály

Žehliaci povrch potiahnutý PTFE je odolný voči opotrebovaniu a má nízky odpor trenia;wok a varič ryže potiahnutý PTFE majú vlastnosti nepriľnavého jedla;čepeľ je spojená alebo vykladaná aPTFE fólia, a čepeľ je tesná Keď sa líca pohybujú, odpor je na koži malý a mäkký.

10. Vývoj nových strojových aplikácií

Okrem výsledkov aplikácie a výskumuPTFE strojepriemysel, berúc do úvahy materiálový výkon aj štruktúru, PTFE má široké vyhliadky v strojárskom priemysle automobilového priemyslu, konvenčných zbraní, lodí, letectva a atómovej energie, medicíny, ochrany životného prostredia atď.


Čas odoslania: 10. júna 2020