Durch den Vergleich der Leistung von PTFE und anderen Kunststoffen zeigt dieser Artikel die Probleme bei der Anwendung von PTFE im Maschinenbau auf und stellt das modifizierte PTFE vor, das in Gleitführungsschienen, Reibungsteilen, Dichtungen, Korrosionsschutzteilen, Baumaterialien und landwirtschaftlichen Maschinen eingefüllt wird Materialien und andere Anwendungen sowie Aussichten für neue Maschinenanwendungen.Durch den Vergleich der Leistung von PTFE und anderen Kunststoffen zeigt dieser Artikel die Probleme bei der Anwendung von PTFE im Maschinenbau auf und stellt das modifizierte PTFE vor, das in Gleitführungsschienen, Reibungsteilen, Dichtungen, Korrosionsschutzteilen, Baumaterialien und landwirtschaftlichen Maschinen eingefüllt wird Materialien und andere Anwendungen sowie Aussichten für neue Maschinenanwendungen.

Durch den Vergleich der Leistungsfähigkeit von PTFE und anderen Kunststoffen zeigt dieser Artikel die Probleme bei der Anwendung von PTFE im Maschinenbau auf und stellt diese vormodifiziertes PTFEGefüllt in Gleitführungsschienen, Reibungsteilen, Dichtungen, Korrosionsschutzteilen, Baumaterialien, landwirtschaftlichen Maschinenmaterialien und anderen Anwendungen sowie Aussichten für neue Maschinenanwendungen.

PTFE-Harz wurde erstmals 1938 vom amerikanischen Chemiker Dr. Plunket entwickelt und in den 1950er Jahren im Ausland industrialisiert.In meinem Land wurde in den 1960er Jahren offiziell die Produktion aufgenommen.PTFE ist allgemein als „König der Kunststoffe“ bekannt und wird aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften in vielfältiger Weise eingesetzt.Es zeichnet sich durch hohe Temperaturbeständigkeit, Nichtoxidation, Unlöslichkeit, besonders gute chemische Stabilität und äußerst hervorragende dielektrische Eigenschaften aus und ist damit eines der unverzichtbaren wichtigen Materialien für fast alle Industriezweige, vor allem in der chemischen und mechanischen Industrie.

1. Selbstschmierfähigkeit

Der Reibungskoeffizient von PTFE ist kleiner als bei anderen technischen Kunststoffen.Es ist der niedrigste Reibungskoeffizient unter den bekannten praktischen Gleitflächenmaterialien.Es ist ein ideales Schmiermaterial.

2. Chemische Beständigkeit

Da PTFE keine Doppelbindungen und verzweigten Ketten in seiner Molekülstruktur und eine hohe Kristallisation aufweist, weist es eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit auf und ist der beste bekannte technische Kunststoff.Es interagiert nicht mit konzentrierten Säuren, verdünnten Säuren, konzentrierten Laugen und starken Oxidationsmitteln, selbst in Umgebungen mit hohen Temperaturen.Es korrodiert nicht, selbst wenn es gekocht wird, und hat bei den meisten Lösungsmitteln wie Alkoholen und Ketonen keine Wirkung.

3. Wasseraufnahme

PTFE hat eine sehr niedrige Wasseraufnahmerate, die der von UHMWPE entspricht, und quillt in Wasser nicht auf.

4. Große Auswahl an hohen und niedrigen Temperaturen

PTFE kann in einem Bereich von 200 % bis 260 % ​​kontinuierlich über einen langen Zeitraum verwendet werden.Selbst bei einer niedrigen Temperatur von 200 °C ist es nicht spröde und kann ein gewisses Maß an Flexibilität beibehalten.

5. Nicht klebrig

PTFE ist derzeit ein Feststoffmaterial mit der kleinsten Oberflächenenergie.Die Oberflächenspannung beträgt nur 0,019 N/m.Fast alle festen Materialien können nicht an seiner Oberfläche haften.

6. Verschleißfestigkeit

Reines Teflon ist nicht sehr verschleißfest, aber die Zugabe verschiedener Füllstoffe zu Teflon verbessert die Verschleißfestigkeit erheblich und ist verschleißfester als einige Materialien, die üblicherweise als Reibungsteile verwendet werden (wie Gusseisen und Kupfer).

7. Hygienisch und ungiftig

PTFE ist hygienisch und ungiftig, erfüllt Hygienestandards und kann mit Lebensmitteln und Medikamenten in Kontakt kommen.

8. Hervorragende elektrische Isolationsleistung

PTFE ist ein äußerst unpolares Material mit hervorragenden dielektrischen Eigenschaften; seine Durchschlagsspannung beträgt 25–40 kV/mm;Der Widerstand ist extrem groß und der volumenspezifische Widerstand beträgt bei 200 immer noch 1061 ~.

9. Völlig nicht brennbar

Der Schmelzpunkt von PTFE liegt bei 327 und ist damit höher als bei anderen allgemeinen Polymeren.Bei 260 % ​​bleibt seine Bruchfestigkeit bei 5 MPa (etwa 1/5 der Raumtemperatur) und seine Biegefestigkeit erreicht 1,4 MPa.Es weist eine äußerst wertvolle Nichtbrennbarkeit auf, sein begrenzter Sauerstoffindex liegt über 95, es kann nur auf der Flamme geschmolzen werden, es bilden sich keine Tröpfchen und schließlich wird es nur verkohlt.

10.Ausgezeichnete Alterungsbeständigkeit und Strahlungsbeständigkeit

PTFE ist nicht nur bei niedrigen und hohen Temperaturen formstabil, sondern seine Leistung bleibt auch unter rauen Umgebungsbedingungen unverändert, es wird im feuchten Zustand nicht von Mikroorganismen angegriffen und bietet einen hohen Schutz gegen verschiedene Strahlungen.

11. Andere Eigenschaften

PTFE weist eine geringe Härte und eine weiche Textur auf und hat die Fähigkeit, Fremdstoffe aufzunehmen und einzuschließen, es ist leicht zu verarbeiten.

1. Zweck und Methode der Änderung

Obwohl PTFE viele hervorragende Eigenschaften aufweist, weist es auch viele Mängel auf.Im Vergleich zu anderen technischen Kunststoffen sind seine mechanischen Eigenschaften nicht sehr gut;der lineare Ausdehnungskoeffizient ist groß;die Formschrumpfungsrate ist groß und die Sekundärverarbeitung ist schwierig;die Härte ist gering und die Verschleißfestigkeit ist schlecht;schlechte Kriechfestigkeit, leichter Kaltfluss;schlechte Wärmeleitfähigkeit und höhere Preise.Diese Mängel schränken seine breite Anwendung bis zu einem gewissen Grad ein.Der Zweck der Modifikation besteht darin, die mechanischen Eigenschaften zu verbessern;Verbesserung der Verschleißfestigkeit;lineare Ausdehnung reduzieren;Verbesserung der Fließfähigkeit usw.

2. Arten und Funktionen von Füllstoffmodifikatoren

Das Füllen und Modifizieren von PTFE mit Glasfasern, Graphit, Molybdändisulfid, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Bronzepulver, Kohlefasern usw. kann seine Oberflächenhärte, Verschleißfestigkeit, Kriechfestigkeit, Biegefestigkeit, Gesamtfestigkeit und Dimensionsstabilität verbessern.Die Härte von mit Glasfasern vermischtem PTFE kann im Allgemeinen um 10 % und die Verschleißfestigkeit um mehr als das 500-fache erhöht werden.Die Kriechfestigkeit und Kaltfließbeständigkeit werden stark verbessert und verbessert;Durch den Zusatz von Molybdändisulfid werden Härte und Steifigkeit von PTFE-Produkten verbessert und der anfängliche Verschleiß verringert.Mit Graphit gefülltes PTFE weist eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit, Kompressionskriechen und eine bessere Wärmeleitfähigkeit auf;Mit Kupferpulver gefülltes PTFE kann die Kriechfestigkeit von Produkten, die Gesamtfestigkeit, Härte und Dimensionsstabilität verbessern.

1. Gleitschiene

Gleitführungen sind oft die Grundlage für die Installation von spanabhebenden Werkzeugmaschinen, medizinischen Instrumenten und vielen anderen Systemen und Geräten, die Grundlage für Genauigkeit und die Grundlage für die Positionierung oder das Lebenszeichen dieser Maschinen und sind ein wichtiger Bestandteil der Maschine.In der Werkzeugmaschinenindustrie bestehen die meisten Führungsschienenpaare für Werkzeugmaschinen aus Gusseisen-Gusseisen, gusseisenvergütetem Gusseisen, gusseisenvergütetem Stahl usw. Aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften ist der Reibungskoeffizient zwischen Metallen jedoch unterschiedlich groß, nicht verschleißfest, kann bei Trockenreibung nicht arbeiten und kriecht bei niedrigen Geschwindigkeiten und kleinen Verdrängungen.Dieses Kriechen beeinträchtigt die Vorschubgenauigkeit und Präzision von Werkzeugmaschinen, insbesondere von Präzisionswerkzeugmaschinen.Zuverlässigkeit.Wenn die gefüllte PTFE-Führung verwendet wird, wird die Stabilität der Werkzeugmaschine bei niedrigen Geschwindigkeiten erheblich verbessert.Da die Kunststoffführungsschiene die Eigenschaften von vergrabenen Fremdkörpern aufweist, können Eisenspäne und Sandpartikel in den Kunststoff eingebettet werden, um dessen eigenen Verschleiß zu vermeiden, das Ziehen und Verkratzen der Metalloberfläche zu verhindern und die Bettführungsschiene zu schützen.PTFE mit Bronzepulver und anderen Füllstoffen weist hervorragende Reibungseigenschaften auf.Nachdem sich der Transferfilm auf der Metalloberfläche gebildet hat, wird der Reibungskoeffizient stark reduziert, die Tragfähigkeit des Transferfilms wird erheblich verbessert und auch die effektive Lebensdauer wird verlängert.Wenn es mit einer Werkzeugmaschinenführung aus Metall kombiniert wird, bleibt sein Reibungskoeffizient mit zunehmender Gleitgeschwindigkeit konstant.Daher führt diese Art von gefüllter PTFE-Führungsschiene bei niedriger Geschwindigkeit und Mikrovorschub nicht zu Kriechphänomenen und weist außerdem Vibrationsabsorptions- und Dämpfungseigenschaften auf.Der Reibungskoeffizient der PTFE-Führungsschiene beträgt 0,05 bei Trockenreibung und 0,03 bei Ölschmierung. Unabhängig davon, ob die Führungsschiene der Werkzeugmaschine Schmieröl enthält oder nicht, ist ihre Arbeitsbewegung so reibungslos wie möglich.Wenn die PTFE-Führungsschiene nach Verschleiß repariert werden muss, sind die Wartungsarbeiten sehr arbeitssparend und austauschbar.Es ist einfach, die Maßgenauigkeit aufrechtzuerhalten.Insbesondere wenn die Führungsschiene beschädigt ist und repariert werden muss, ist es vorteilhafter, für die lokale Reparatur auf Kunststoff zurückzugreifen.

2. Reibungsteile

Es gibt viele PTFE-Reibungsteile, die üblicherweise im Maschinenbau verwendet werden, darunter Lager, Kolbenringe und Zahnräder.PTFE ist ein ideales Material für Kolbenringe und wird häufig in Luftkompressoren und Wasserkompressoren verwendet.Der PTFE-Kolbenring fungiert als Kompressionsring zum Blockieren von Flüssigkeiten oder Gasen.Es wird häufig in Situationen eingesetzt, in denen Schmiermittel oder andere raue Bedingungen nicht verwendet werden können, wie z. B. starke Korrosion und hohe Sicherheitsanforderungen, und kann den Verschleiß und das wiederholte Bohren der Zylinderinnenwand erheblich reduzieren. Die Anzahl der Löcher verlängert die Lebensdauer des Zylinders.Es gibt zum Beispiel einen Desktop-Dampfhammer, bei dem ursprünglich ein Metallring zum Einsatz kam.Während der Produktion in der zweiten Schicht verschleißt die Innenwand des Zylinders unter normalen Umständen nach einem halben Jahr bis zu 7-9ram, der Metallring wird 2 bis 3 Wochen lang vibriert und kann manchmal brechen.Der Kolbenring verklemmte die Innenwand des Zylinders und der Zylinder musste ausgetauscht werden.Bei Verwendung von PTFE-Füllung über einen Monat hinweg verschleißt die Innenwand des Zylinders nur 2 mm, nach 10 Monaten beträgt der Verschleiß nur noch 3 mm und die Lebensdauer verlängert sich um das 4- bis 5-fache oder sogar noch länger.Fast alle Kolbenringe spielen bei der Hin- und Herbewegung eine abdichtende Rolle und starten häufig, daher muss der Haftreibungskoeffizient klein sein.Bei geringer Belastung ist der Haftreibungskoeffizient von PTFE 25 bis 75 % niedriger als bei Kolbenringen aus anderen Materialien.Je größer die Belastung, desto besser ist ihre Überlegenheit.Dies bietet eine beispiellose Überlegenheit hinsichtlich der Lichtstart- und Hin- und Herbewegungsleichtigkeit.Das Ergebnis ist ein geringerer Energieverbrauch, weniger Vibrationen und Lärm, was dem Umweltschutz zugute kommt.Gleichzeitig kann PTFE als Zahnräder und Lager für Bewegungsübertragungs- und Kraftübertragungskomponenten in einem breiten Spektrum von Arbeitsbedingungen und in einer sehr rauen Umgebung für leichte Textilien, Druckereien und Färbereien, Papierherstellung und Lebensmittelindustrie verwendet werden.

3. Siegel

Durch die Verwendung einer PTFE-Folie auf der Oberfläche des Gummidichtungsmaterials kann die Lösungsmittelbeständigkeit und Medienbeständigkeit der Gummidichtung verbessert werden, und der Preis ist relativ niedrig.Es wurde für die Dichtungsanforderungen verschiedener rauer Situationen eingesetzt.Das gefüllte FE-Dichtungsmaterial verfügt über eine ausgezeichnete Hoch- und Tieftemperaturbeständigkeit und ist derzeit der Hauptersatz für herkömmliche Asbest-Dichtungsmaterialien.CarbonfaserverstärktPTFE-DichtungDas Material weist die Eigenschaften hoher Festigkeit, hohem Modul, Ermüdungsbeständigkeit, Kriechfestigkeit, hoher Wärmeleitfähigkeit, niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten und Reibung auf.Diese umfassenden Eigenschaften werden von keinem Dichtungsmaterial erreicht und sind ideale fortschrittliche Dichtungsmaterialien.

4. Korrosionsschutzteile

Modifiziertes PTFE weist eine gute chemische Stabilität gegenüber sauren, alkalischen und salzhaltigen Korrosionsmedien auf und kann Metallkeramik in der Korrosionsschutztechnik ersetzen. Es eignet sich besonders für Hochtemperatur- und starke Korrosionsereignisse wie Korrosionsschutzgeräte, Rohre und Armaturen in Chemieanlagen .Korrosive Reibmaterialien, Ventile, Pumpen, Wärmetauscher, poröse Platten und Filtermaterialien für stark korrosive Medien, Auskleidung und Beschichtung von chemischen Geräten.

5. Elektrische Isolierung

Modifiziertes PTFE wird häufig als Isolierschicht für Walzdrähte, Rohre und Rohmaterialbänder verwendet.Es wird auch als Isolator für verschiedene Steckdosen, Halterungen, Hochfrequenz-Mikrowellengeräte und Elektroden für die elektrochemische Industrie verwendet.

6. Baumaterialien

Mit PTFE-Dispersion imprägniertes Glasgewebe ist ein hervorragendes Baumaterial für Membranstrukturen.Es verfügt über eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit, wodurch die Kosten für Beleuchtung und Klimaanlage gesenkt werden können.Die Haltbarkeit beträgt mehr als 20 Jahre.Dadurch können die Kosten für Lackierung und Reinigung gesenkt werden.Die Bauzeit für große Rahmendächer kann verkürzt werden.50 %, kann die Dachmaterialkosten um 50 % und die gesamten Baukosten um 20 % senken.Daher eignet es sich für Dachmaterialien von Außenplätzen, Arenen, Stadien, Eisbahnen, Schwimmbädern, Großausstellungen, Zoos und botanischen Gärten, Transportstationen usw.

7. Schmierstoffzusätze

Unter Randschmierbedingungen ist die wirksamste Reduzierung des Reibungskoeffizienten die Auswahl geeigneter Schmierstoffadditive und diePTFE-Pulvermaschineist ein häufig verwendeter fester Zusatzstoff.Experimente zeigen, dass durch die Zugabe einer bestimmten Menge fester Additive zum Motoröl effektiv etwa 5 % des Motoröls eingespart werden können.

8. Materialien für landwirtschaftliche Maschinen

Unter Ausnutzung der selbstschmierenden, hartklebenden und verschleißfesten Eigenschaften von gefülltem PTFE kann es in großem Umfang zu Auskleidungen von Bulldozerplatten, Baggerschaufeln und Innenauskleidungen von Muldenkipperräumen usw. verarbeitet werden, um die Effizienz und Stabilität zu verbessern der Materialförderung.

9. Tägliche Materialien

Die PTFE-beschichtete Eisenbearbeitungsoberfläche ist sowohl verschleißfest als auch weist einen geringen Reibungswiderstand auf;Der PTFE-beschichtete Wok und der Reiskocher haben die Eigenschaften antihaftbeschichteter Lebensmittel.Die Klinge ist mit a verklebt oder eingelegtPTFE-Folie, und die Klinge ist fest. Wenn sich die Wangen bewegen, ist der Widerstand auf der Haut gering und weich.

10. Entwicklung neuer Maschinenanwendungen

Neben den Anwendungs- und Forschungsergebnissen vonPTFE-MaschinenAngesichts der Materialleistung und der Struktur hat PTFE breite Perspektiven in der Maschinenindustrie, der Automobilindustrie, konventionellen Waffen, Schiffen, der Luft- und Raumfahrt sowie der Atomenergie, Medizin, Umweltschutz usw.