耐高溫——使用工作溫度達(dá)250℃。
耐低溫——具有良好的機(jī)械韌性;即使溫度下降到-196℃,也可保持5%的伸長率。
耐腐蝕——對大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑,表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、水和各種有機(jī)溶劑。
耐氣候——有塑料中佳的老化壽命。
高潤滑——是固體材料中摩擦系數(shù)低者。
不粘附——是固體材料中小的表面張力,不粘附任何物質(zhì),力學(xué)性能它的摩擦系數(shù)極小,僅為聚乙烯的1/5,這是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳鏈分子間作用力極低,所以聚四氟乙烯具有不粘性。
害——具有生理惰性,作為人工血管和臟器長期植入體內(nèi)無不良反應(yīng)。
聚四氟乙烯板材,由的純聚四氟乙烯經(jīng)模壓、車削、裁切等各種工藝精制而成,在已知的塑料中它具有好的耐化學(xué)腐蝕性能,化,電絕緣,并具有極低的磨擦系數(shù), 在無負(fù)荷的情況下,能在-180~+260度的溫度下使用。適用于平墊、V型墊、襯材等密封材料,活塞環(huán)、導(dǎo)軌等潤滑材料,電絕緣材料,防粘材料等。
聚四氟乙烯板(也叫四氟板,鐵氟龍板,特氟龍板)分模壓和車削兩種。其制品用途廣,具有極為的綜合性能:耐高低溫(-192℃-260℃)、耐腐蝕(強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、王水等)、耐氣候、高絕緣、高潤滑、不粘附、害等優(yōu)良特性。聚四氟乙烯(英文縮寫為Teflon或[PTFE,F4]),被美譽為/俗稱"塑料王",中文商品名"鐵氟龍"、"特氟隆"(teflon)、"特氟龍"、"特富隆"、"泰氟龍"等。
聚四氟乙烯(PTFE,F(xiàn)4)是世界上f非常好的耐腐蝕材料之一,有“塑料大王”的美譽。它是由聚四氟乙烯聚合而成的聚合物化合物。具有的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性和耐老化性。它可以在+250到-180攝氏度的任何化學(xué)介質(zhì)中使用。這種材料解決了世界各地化工、石油、醫(yī)藥等領(lǐng)域的許多問題。與其它塑料相比,它具有的耐化學(xué)腐蝕性和耐溫性。因此,廣泛應(yīng)用于石油化工、電子電氣、軍事、航空、機(jī)械等領(lǐng)域。
聚四氟乙烯板材料的切削通??梢栽谄胀ㄇ邢鳈C(jī)床上進(jìn)行,但與金屬材料加工相比,其加工標(biāo)準(zhǔn)化還不完善。它的可加工性、切削規(guī)律、刀具結(jié)構(gòu)和切削參數(shù)與金屬材料加工不同。傳統(tǒng)的加工工藝和工裝加工往往不能滿足產(chǎn)品的設(shè)計要求。因此有必要對這種材料零件的加工進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
聚四氟乙烯(PTFE)具有切削力小、導(dǎo)熱系數(shù)低、熱膨脹系數(shù)高、熔點低等特點。本文所討論的PTFE薄壁件具有薄壁結(jié)構(gòu)、薄壁厚度、各種溝槽、倒角等結(jié)構(gòu)。在車削加工過程中容易受到熱變形的影響,給尺寸和形位公差的精度控制帶來不確定因素?;瑒迎h(huán)是xxsar伺服平臺滾動軸上的一個典型零件,用于密封滾動軸殼體與U型架之間的轉(zhuǎn)臺軸承。為了大限度地減少密封時的滑動摩擦,滑環(huán)采用片式開槽結(jié)構(gòu)??紤]到摩擦等因素,本設(shè)計采用聚四氟乙烯為原料。
聚四氟乙烯零件結(jié)構(gòu)與加工特性主要有:
(1)片式結(jié)構(gòu)。零件外徑153mm,總厚度僅為2.5+0.08 0mm,可見該零件加工時難以夾持。
(2)結(jié)構(gòu)特征多。為了減少接觸面積從而減小滑動摩擦等因素,設(shè)計了眾多的槽(矩形、V形)、倒角等,且特征尺寸較小,其兩端面一端為矩形溝槽及內(nèi)臺階,另一端為V形溝槽,到內(nèi)孔、外圓邊緣均為0.5mm,厚度薄處約0.5mm,在材料易變形的情況下更是增加了零件加工難度。
(3)非金屬材料對溫度敏感。在常溫下,聚四氟乙烯材料的線膨脹系數(shù)約為(1/℃),車削時產(chǎn)生熱量會導(dǎo)致變形,恢復(fù)常溫時出現(xiàn)超差。
(4)非金屬材料易變形且精度要求高。
聚四氟乙烯的特性能使其廣泛應(yīng)用于化工、石油、紡織、食品、造紙、醫(yī)藥、電子、海洋等行業(yè)。由于橡膠、玻璃、金屬合金等材料在耐腐蝕性方面的缺陷,很難滿足苛刻的溫度、壓力和化學(xué)介質(zhì)共存的環(huán)境條件,造成相當(dāng)大的損失。聚四氟乙烯(PTFE)具有的耐腐蝕性能,已成為石油、化工、紡織等行業(yè)的主要耐腐蝕材料。其具體用途包括:輸送腐蝕性氣體的輸送管、排氣管和蒸汽管、軋機(jī)和高壓油管、飛機(jī)液壓系統(tǒng)和冷壓系統(tǒng)的高、中壓和低壓管、蒸餾塔、換熱器、釜、塔和罐的襯里、閥門和其他化工設(shè)備設(shè)備。
隨著材料應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,聚四氟乙烯PTFE材料的三大缺點:冷流性、難焊接性、難熔融加工性正在逐漸被克服,從而使它在光學(xué)、電子、醫(yī)學(xué)、石油化工輸油防滲等多種領(lǐng)域的應(yīng)用前景更加廣闊。