En comparant les performances du PTFE et d'autres plastiques, cet article souligne les problèmes d'application du PTFE en génie mécanique et présente le PTFE modifié rempli dans les rails de guidage coulissants, les pièces de friction, les joints, les pièces anticorrosion, les matériaux de construction, les machines agricoles. matériaux et autres applications, et perspectives de nouvelles applications de machines.En comparant les performances du PTFE et d'autres plastiques, cet article souligne les problèmes d'application du PTFE en génie mécanique et présente le PTFE modifié rempli dans les rails de guidage coulissants, les pièces de friction, les joints, les pièces anticorrosion, les matériaux de construction, les machines agricoles. matériaux et autres applications, et perspectives de nouvelles applications de machines.

En comparant les performances du PTFE et d'autres plastiques, cet article souligne les problèmes liés à l'application du PTFE en génie mécanique et présente lesPTFE modifiérempli de rails de guidage coulissants, de pièces de friction, de joints, de pièces anticorrosives, de matériaux de construction, de matériaux de machines agricoles et d'autres applications, ainsi que de perspectives de nouvelles applications de machines.

La résine PTFE a été développée pour la première fois par le chimiste américain Dr. Plunket en 1938, et sa production industrialisée a été réalisée à l'étranger dans les années 1950.mon pays a été officiellement mis en production dans les années 1960.Le PTFE est communément connu sous le nom de « roi des plastiques » et est largement utilisé sous divers aspects en raison de ses propriétés uniques.Il présente une résistance aux températures élevées, une non-oxydation, une insolubilité, une stabilité chimique particulièrement bonne et des propriétés diélectriques extrêmement excellentes, ce qui en fait l'un des matériaux importants indispensables pour presque tous les secteurs industriels, principalement dans les industries chimiques et mécaniques.

1. Autolubrification

Le coefficient de frottement du PTFE est inférieur à celui des autres plastiques techniques.Il s'agit du coefficient de frottement le plus bas parmi les matériaux de surface de glissement pratiques connus.C'est un matériau lubrifiant idéal.

2. Résistance chimique

Parce que le PTFE n'a pas de doubles liaisons ni de chaînes ramifiées dans sa structure moléculaire et sa cristallisation élevée, il possède une excellente résistance chimique et est le meilleur parmi les plastiques techniques connus.Il n'interagit pas avec les acides concentrés, les acides dilués, les alcalis concentrés et les oxydants forts, même dans des environnements à haute température.Il ne sera pas corrodé même s'il est bouilli et il n'a aucun effet avec la plupart des solvants tels que les alcools et les cétones.

3. Absorption d'eau

Le PTFE a un très faible taux d’absorption d’eau, équivalent à l’UHMWPE et ne gonfle pas dans l’eau.

4. Large gamme de températures élevées et basses

Le PTFE peut être utilisé en continu pendant une longue période dans une plage de 200 % à 260 %.Même à basse température de 200 ℃, il n’est pas cassant et peut conserver un certain degré de flexibilité.

5. Non collant

Le PTFE est actuellement un matériau solide avec la plus petite énergie de surface.La tension superficielle n'est que de 0,019 N/m.Presque tous les matériaux solides ne peuvent pas adhérer à sa surface.

6. Résistance à l'usure

Le téflon pur n'est pas très résistant à l'usure, mais l'ajout de diverses charges au téflon améliore considérablement la résistance à l'usure et il est plus résistant à l'usure que certains matériaux couramment utilisés comme pièces de friction (comme la fonte et le cuivre).

7. Hygiénique et non toxique

Le PTFE est hygiénique et non toxique, répond aux normes d'hygiène et peut entrer en contact avec les aliments et les médicaments.

8. Excellentes performances d’isolation électrique

Le PTFE est un matériau hautement apolaire avec d'excellentes propriétés diélectriques, sa tension de claquage est de 25 à 40 KV/mm ;la résistance est extrêmement grande et la résistance spécifique au volume atteint toujours 1061 ~ à 200.

9. Complètement incombustible

Le point de fusion du PTFE est de 327, ce qui est supérieur à celui des autres polymères généraux.A 260 %, sa résistance à la rupture reste de 5 MPa (environ 1/5 de la température ambiante), et sa résistance à la flexion atteint 1,4 MPa.Il a une incombustibilité extrêmement précieuse, son indice d'oxygène limité est supérieur à 95, il ne peut être fondu que sur la flamme, aucune gouttelette n'est formée et finalement, il est seulement carbonisé.

10. Excellente résistance au vieillissement et résistance aux radiations

Le PTFE est non seulement dimensionnellement stable à basse et haute température, mais ses performances restent également inchangées dans des environnements difficiles, il n'est pas attaqué par les micro-organismes à l'état humide et il offre une protection élevée contre diverses radiations.

11. Autres propriétés

Le PTFE a une faible dureté et une texture douce, et a la capacité d'absorber et de contenir des matières étrangères, il est facile à traiter.

1. Le but et la méthode de modification

Bien que le PTFE présente de nombreuses excellentes caractéristiques, il présente également de nombreux inconvénients.Par rapport à d’autres plastiques techniques, ses propriétés mécaniques ne sont pas très bonnes ;le coefficient de dilatation linéaire est grand ;le taux de retrait au moulage est important et le traitement secondaire est difficile ;la dureté est faible et les mauvaises performances résistantes à l'usure ;mauvaise résistance au fluage, écoulement à froid facile ;mauvaise conductivité thermique et prix plus élevés.Ces défauts limitent dans une certaine mesure sa large application.Le but de la modification est d'améliorer les propriétés mécaniques ;améliorer la résistance à l'usure ;réduire l'expansion linéaire ;améliorer la fluidité, etc.

2. Types et fonctions des modificateurs de remplissage

Le remplissage et la modification du PTFE avec de la fibre de verre, du graphite, du bisulfure de molybdène, du dioxyde de silicium, de l'oxyde d'aluminium, de la poudre de bronze, de la fibre de carbone, etc. peuvent améliorer sa dureté de surface, sa résistance à l'usure, sa résistance au fluage, sa résistance à la flexion, sa résistance complète et sa stabilité dimensionnelle.La dureté du PTFE composé de fibre de verre peut généralement être augmentée de 10 % et la résistance à l'usure peut être augmentée de plus de 500 fois.La résistance au fluage et la résistance à l'écoulement à froid sont grandement améliorées et améliorées ;l'ajout de bisulfure de molybdène aide à améliorer la dureté et la rigidité des produits en PTFE et à réduire l'usure initiale ;Le PTFE rempli de graphite présente une excellente résistance chimique, un fluage en compression et une meilleure conductivité thermique ;Le PTFE rempli de poudre de cuivre peut améliorer la résistance au fluage de la défenestration des produits, la résistance globale, la dureté et la stabilité dimensionnelle.

1. Glissière

Les guides coulissants sont souvent la base de l'installation de machines-outils de coupe de métaux, d'instruments médicaux et de nombreux autres systèmes et dispositifs, la base de la précision et la base du positionnement, ou le signe de la durée de vie de ces machines, et constituent un élément important. de la machine.Dans l'industrie de fabrication de machines-outils, la plupart des paires de rails de guidage de machines-outils sont en fonte-fonte, en fonte trempée en fonte, en acier trempé en fonte, etc. Cependant, en raison de ses propriétés physiques, le coefficient de frottement entre les métaux est grand, il n'est pas résistant à l'usure, il ne peut pas fonctionner sous friction sèche et rampe à basse vitesse et avec de petits déplacements.Cette exploration affectera la précision de l'avance et la précision des machines-outils, en particulier des machines-outils de précision.Fiabilité.Lorsque le guide PTFE rempli est utilisé, la stabilité à basse vitesse de la machine-outil est grandement améliorée.Étant donné que le rail de guidage en plastique présente les caractéristiques des corps étrangers enfouis, la limaille de fer et les particules de sable peuvent être incorporées dans le plastique pour éviter sa propre usure, empêcher l'étirement et les rayures de la surface métallique et peuvent protéger le rail de guidage du lit.Le PTFE contenant de la poudre de bronze et d'autres charges possède d'excellentes propriétés de friction.Une fois le film de transfert formé sur la surface métallique, le coefficient de frottement est considérablement réduit, la capacité portante du film de transfert est considérablement améliorée et la durée de vie efficace est également prolongée.S'il est associé à un guide de machine-outil métallique, son coefficient de frottement reste constant à mesure que la vitesse de glissement augmente.Par conséquent, ce type de rail de guidage en PTFE rempli ne produira pas de phénomènes de rampement à faible vitesse et à micro-alimentation, et il présente également des performances d'absorption des vibrations et d'amortissement.Le coefficient de frottement du rail de guidage en PTFE est de 0,05 en cas de frottement sec et de 0,03 en cas de lubrification à l'huile. Que le rail de guidage de la machine-outil contienne ou non de l'huile lubrifiante, son mouvement de travail est aussi fluide que possible.Lorsque le rail de guidage en PTFE doit être réparé après avoir été usé, les travaux de maintenance permettent d'économiser beaucoup de travail et peuvent être échangés.Il est facile de maintenir la précision dimensionnelle.Surtout lorsque le rail de guidage est endommagé et doit être réparé, il est plus avantageux d'utiliser du plastique pour une réparation locale.

2. Pièces de friction

Il existe de nombreuses pièces de friction en PTFE couramment utilisées en génie mécanique, notamment les roulements, les segments de piston et les engrenages.Le PTFE est un matériau idéal pour les segments de piston et est largement utilisé dans les compresseurs d'air et les compresseurs d'eau.Le segment de piston en PTFE agit comme un segment de compression pour bloquer les liquides ou les gaz.Il est couramment utilisé dans des situations où des lubrifiants ou d'autres conditions difficiles ne peuvent pas être utilisées, telles qu'une corrosion sévère et des exigences de sécurité élevées, peut réduire considérablement l'usure et l'alésage répété de la paroi intérieure du cylindre. Le nombre de trous prolonge la durée de vie du cylindre.Par exemple, il existe un marteau à vapeur de bureau, qui utilisait à l'origine un anneau métallique.Au cours de la production en deuxième équipe, dans des circonstances normales, la paroi intérieure du cylindre s'use jusqu'à 7 à 9 ram après six mois, l'anneau métallique vibre pendant 2 à 3 semaines et peut parfois se briser.Le segment de piston a coincé la paroi intérieure du cylindre et le cylindre a dû être remplacé.Lors de l'utilisation de PTFE rempli pendant un mois, la paroi intérieure du cylindre ne s'use que de 2 mm, et après 10 mois, l'usure n'est que de 3 mm et la durée de vie est prolongée de 4 à 5 fois, voire plus.Presque tous les segments de piston jouent un rôle d'étanchéité dans le mouvement alternatif et démarrent fréquemment, de sorte que le coefficient de frottement statique doit être faible.Sous de faibles charges, le coefficient de frottement statique du PTFE est de 25 à 75 % inférieur à celui des segments de piston constitués d'autres matériaux.Plus la charge est importante, meilleure est sa supériorité.Cela présente une supériorité inégalée en matière de légèreté d'amorçage et de réciprocité.Le résultat est une consommation d’énergie réduite, une réduction des vibrations et du bruit, ce qui est propice à la protection de l’environnement.Dans le même temps, le PTFE peut être utilisé comme engrenages et roulements pour les composants de transmission de mouvement et de puissance dans une large gamme de conditions de travail et dans un environnement très difficile pour les textiles légers, l'impression et la teinture, la fabrication du papier et les industries alimentaires.

3. Sceaux

L'utilisation d'un film PTFE composé sur la surface du matériau d'étanchéité en caoutchouc peut améliorer la résistance aux solvants et aux fluides du joint en caoutchouc, et le prix est relativement bas.Il a été utilisé pour répondre aux exigences d'étanchéité de diverses occasions difficiles.Le matériau d'étanchéité chargé FE présente une excellente résistance aux hautes et basses températures et constitue actuellement le principal substitut au remplacement des matériaux d'étanchéité traditionnels en amiante.Renforcé en fibre de carboneJoint PTFELe matériau présente les caractéristiques de haute résistance, de module élevé, de résistance à la fatigue, de résistance au fluage, de conductivité thermique élevée, de faible coefficient de dilatation thermique et de frottement.Ces propriétés complètes sont inégalées par tout type de matériaux d’étanchéité et constituent des matériaux d’étanchéité avancés idéaux.

4. Pièces anticorrosion

Le PTFE modifié a une bonne stabilité chimique face aux milieux de corrosion acides, alcalins et salins et peut remplacer la céramique métallique pour l'ingénierie anti-corrosion, particulièrement adapté aux températures élevées et aux fortes corrosions, telles que les équipements anti-corrosion, les tuyaux et les raccords dans les usines chimiques. .Matériaux de friction corrosifs, vannes, pompes, échangeurs de chaleur, plaques poreuses et matériaux filtrants pour supports hautement corrosifs, revêtement et revêtement d'équipements chimiques.

5. Isolation électrique

Le PTFE modifié est largement utilisé comme couche isolante pour les fils machine, les tubes et les rubans de matières premières.Il est également utilisé comme isolant pour diverses prises, supports, équipements micro-ondes haute fréquence et électrodes pour l’industrie électrochimique.

6. Matériaux de construction

Le tissu de verre imprégné de dispersion de PTFE est un excellent matériau de construction de structure membranaire.Il possède une excellente transmission lumineuse, ce qui peut réduire les coûts d’éclairage et de climatisation.La durabilité est supérieure à 20 ans.Cela peut réduire les coûts de peinture et de nettoyage.La durée de construction des toitures à grande charpente peut être raccourcie.50 %, peut réduire le coût des matériaux du toit de 50 % et le coût total de construction de 20 %.Par conséquent, il convient aux matériaux de toiture des courts extérieurs, des arènes, des stades, des patinoires, des piscines, des expositions à grande échelle, des zoos et jardins botaniques, des gares de transport, etc.

7. Additifs lubrifiants

Dans des conditions limites de lubrification, le moyen le plus efficace de réduire le coefficient de friction consiste à sélectionner des additifs lubrifiants appropriés.Machine à poudre PTFEest un additif solide couramment utilisé.Des expériences montrent que l'ajout d'une certaine quantité d'additifs solides à l'huile moteur peut effectivement économiser environ 5 % du carburant moteur.

8. Matériaux de machines agricoles

Utilisant les propriétés autolubrifiantes, adhésives dures et résistantes à l'usure du PTFE chargé, il peut être largement transformé en revêtement de plaque de bulldozer, godet d'excavatrice et revêtement intérieur de compartiment de camion-benne, etc., afin d'améliorer l'efficacité et la stabilité. de transport de matériaux.

9. Matériel quotidien

La surface de travail du fer recouverte de PTFE est à la fois résistante à l'usure et présente une faible résistance au frottement ;le wok et le cuiseur à riz recouverts de PTFE ont les caractéristiques des aliments antiadhésifs ;la lame est collée ou incrustée d'unFilm PTFE, et la lame est serrée. Lorsque les joues bougent, la résistance est à la fois faible sur la peau et douce.

10. Développement de nouvelles applications de machines

En plus des résultats d'application et de recherche deMachines en PTFEDans l'industrie, compte tenu à la fois des performances et de la structure des matériaux, le PTFE a de larges perspectives dans l'industrie des machines, l'industrie automobile, les armes conventionnelles, les navires, l'aérospatiale et l'énergie atomique, la médecine, la protection de l'environnement, etc.