A politetrafluor-etilén (PTFE) egy fluorozott szintetikus polimer hőre lágyuló műanyag, leggyakrabban Teflon márkanéven ismert. Az ipari alkalmazásokban széles körben használt műszaki műanyagok egyike. A PTFE kémiai tehetetlensége, magas olvadáspontja és alacsony súrlódási együtthatója miatt a gyorsgyártók gyakran használnak PTFE-t egyedi alkatrészek létrehozására a tapadásmentes serpenyőktől az orvosi eszközökön át az űrrepülésig.
Közepes mechanikai tulajdonságai ellenére az egyik legnépszerűbb CNC megmunkálás és műanyagok marása számos speciális alkalmazáshoz.A teflon alkatrészek gyártásának egyik legjobb módja a CNC megmunkálás. Ez a cikk feltárja a teflonfeldolgozás csínját-bínját: anyagtulajdonságait, feldolgozási előnyeit, általános alkalmazási lehetőségeit és még sok mást. A CNC megmunkálási PTFE ideális a különböző alkalmazásokhoz szükséges alkatrészek gyártásához, amelyek jó vegyszerállóságot és magas hőmérsékleti stabilitást igényelnek.
Teflon a hőre lágyuló fluorpolimer politetrafluoretilén (PTFE) általános márkaneve. A PTFE vegyszerálló és magas hőmérsékleten is stabil, és közepes mechanikai tulajdonságai ellenére az egyik legnépszerűbb CNC megmunkáló és maró műanyag, számos speciális alkalmazási területre. A PTFE szobahőmérsékleten fehér szilárd halmazállapotú, és általában különösen ellenálló a vegyi anyagokkal, például lúgokkal és savakkal szemben. Ezenkívül az orvosi, főzőedény- és autóiparban dolgozó tervezők gyakran használnak PTFE-t annak alacsony súrlódási együtthatója miatt.
A teflon előnyei
A PTFE legtöbb tulajdonsága abból adódik, hogy hőre lágyuló fluorpolimer, amely csak szenet és fluort tartalmaz. A teflon legfontosabb tulajdonságai:
- Fáradtság és vegyszerállóság
- Anti-ultraibolya, vízálló
- Magas szigetelési teljesítmény
- Alacsony súrlódási együttható
- Olvadáspont: 327 °C
- CNC megmunkálás A PTFE alkatrészek tapadásmentesek
- Hőstabilitás -260°C és +260°C között
A PTFE korlátai
Bár a PTFE egy nagyon népszerű műszaki műanyag, amely számos alkalmazási területre előnyös, a PTFE CNC megmunkálásának még mindig vannak bizonyos korlátai. Ezek tartalmazzák:
- A költség viszonylag magasabb.
- Alacsony mechanikai szilárdság.
- Szakítószilárdsága kisebb, mint a nyloné.
- A PTFE részek reakcióba lépnek alkálifémekkel és fluorozószerekkel.
- A PTFE mérgező füstöket termel, ha 500°F (260°C) feletti hőmérsékletnek van kitéve.
A PTFE mechanikai tulajdonságai:
- – Sűrűség: 2.15 g/cm3
- – Felületi keménység: SD63
- – Szakítószilárdság: 1,500 – 3,000 PSI (25 MPa)
- – Hajlítási modulus: 72,000 0.70 PSI (XNUMX GPa)
- – Vízfelvétel (24 órán át áztatott): <0.01%
- – Súrlódási tényező (dinamikus): 0.10
A PTFE általános minőségei
A különböző iparágakban működő gyártók különböző minőségű PTFE-t használnak a PTFE alkatrészek CNC megmunkálásakor. Néhány ilyen PTFE márkanévvel és egyedi tulajdonságokkal rendelkezik. A következők a gyakori CNC-megmunkálású teflon minőségek:
- A tiszta PTFE magas vegyi ellenállással, hajlítási teljesítménnyel és elektromos teljesítménnyel rendelkezik;
- Peek töltött PTFE – a jobb nyomószilárdság érdekében.
- Pigmentált PTFE – a jobb láthatóság érdekében.
- Tiszta PTFE – Magas vegyszerállóság, elektromos és rugalmas tulajdonságok.
- Kémiailag módosított PTFE – kevesebb kúszás, jobb áteresztőképesség, sima felület.
- Üveggel töltött PTFE - Ideális olyan alkatrészek előállításához, amelyek kiváló vegyszerállóságot, kopásállóságot és nagy nyomószilárdságot igényelnek.
Ideális technológia teflon alkatrészek gyártásához – CNC megmunkálás
Nehéz lesz megtalálni a fröccsöntéssel vagy 3D nyomtatással készült teflon alkatrészeket. A CNC megmunkálás a teflon alkatrészek gyártásának leggyakrabban használt módszere. Ez egy kivonó folyamat, amely számítógép által vezérelt eszközöket használ a teflon anyag egyes részeinek eltávolítására a kívánt rész létrehozásához.
Nagyobb pontosság és kevesebb hiba
A CNC gépek nagyobb pontosságot kínálnak a teflon alkatrészek gyártása során, mivel kevés emberi beavatkozást igényelnek. A PTFE alkatrészek CNC megmunkálása valószínűleg kevésbé lesz hibás. A CNC gépek megőrzik az ismételhetőséget és ezt a hibaarányt, a PTFE CNC megmunkálása során a hibák kockázata alacsony.
A PTFE magas hőmérséklet előtt lebomlik
A teflon/PTFE magas olvadékviszkozitást és hőérzékenységet mutat magas hőmérsékletű amorf formában. Ezért a CNC megmunkálás ideális a PTFE megmunkálására, mivel az megolvadás előtt megromolhat.
Ezenkívül a teflon/PTFE 250 °C feletti hőmérsékleten történő feldolgozása mérgező gázokat termel. Ezek a gázok fizikailag káros hatással lehetnek mind a szerelőre, mind a végtermék felhasználójára. A fröccsöntés és a 3D nyomtatás nem alkalmas teflon alkatrészek készítésére a szükséges magas hőmérséklet miatt.
A CNC megmunkálás összetett formájú alkatrészekhez alkalmas
A 3 tengelyes, 4 tengelyes, 5 tengelyes CNC gépek biztosítják az összetett teflon/PTFE alkatrészekhez szükséges precizitást és pontosságot. Ez az alapvető minőség a CNC megmunkálást a precíziós teflon megmunkálás szerves részévé teszi.
A többtengelyes gépek olyan szerszámokat használnak, amelyek 4 vagy több irányban mozoghatnak, így a teflon alkatrészeket különböző szögekből lehet megmunkálni egyidejűleg a jobb eredmény érdekében.
A PTFE nagyon érzékeny a hőre
A legtöbb gyártási módszer, beleértve a CNC megmunkálást is, hőt termel a gyártási folyamat során a szerszám mozgása és a munkadarab kölcsönhatása miatt. Ezért hatékony hűtőrendszert kell alkalmaznia a PTFE anyagok CNC megmunkálása során keletkező hő kezelésére.
A teflon nagyon érzékeny a hőre. A teflonfeldolgozás során, ha nincs hűtőrendszer, hibák, például vetemedés léphet fel.
PTFE alkatrészek CNC megmunkálási folyamata
A CNC megmunkálás széles körben elfogadott technika az egyedi teflon/PTFE megmunkálású alkatrészek széles körének gyártására. Általánosságban elmondható, hogy ez a kivonási folyamat magában foglalja a számítógép által vezérelt eszközök használatát a teflonanyag előállításához, hogy meghatározott alakú és méretű alkatrészeket hozzon létre. A Rapid Fabricator különböző CNC megmunkálási folyamatokat használ az egyedi teflon alkatrészek létrehozásához. Az AN-Prototype összefoglalja a teflon CNC-feldolgozás szabványos feldolgozási módszerét:
1. CNC fúrás
A CNC fúrás egy fúró használata a teflon alkatrészek lyukak készítésére. Fontos megjegyezni, hogy kritikus fontosságú olyan eszközök használata, amelyek elősegítik a forgács megfelelő eltávolítását. Győződjön meg arról is, hogy a fúró merőleges a munkadarabra, hogy csökkentse az elsodródást.
2. CNC marás
A CNC marás során CNC marógépet használnak a felesleges anyag teflonból történő levágására, hogy különböző alkatrészeket készítsenek. A CNC marógépek különböző tengelyek mentén forgatják és mozgatják a forgácsolószerszámokat. Ennek eredményeként a marógépek biztosítják a PTFE megmunkált alkatrészeinek széles skálájához szükséges nagy pontosságot és pontosságot. Ezért a CNC marás alkalmas durva élű teflon alkatrészek készítésére.
3. CNC esztergálás
A CNC esztergálási folyamat során a teflon anyagot egy tokmányban tartják, a munkadarabot forgatják, miközben betáplálják egy esztergaszerszámba, hogy üreges szerkezetű PTFE alkatrészt hozzanak létre. A CNC esztergálás megkönnyíti a kerek vagy kúpos formájú teflon/PTFE alkatrészek nagy pontosságú gyártását.
4. CNC eszterga- és marógép
A CNC maró-eszterga megmunkálási technológia a marási és esztergálási módszerek jellemzőit ötvözi a bonyolult geometriájú teflon/PTFE alkatrészek gyártásához. Bár a CNC maró-eszterga megmunkálás nem biztos, hogy a többtengelyes megmunkálás szintjén van, bizonyos összetett alkatrészeket, például durva fenékjellemzőkkel rendelkező üreges teflon alkatrészeket biztosíthat.
5. Többtengelyes/5 tengelyes megmunkálás
A teflon 5 tengelyes CNC megmunkálása alkalmas összetett egyedi alkatrészek készítésére. A PTFE alkatrészek gyártásához többtengelyes és többszerszámos beállításokat használ. A legfontosabb, hogy kiemelkedő pontosságot és precizitást biztosít a végtermékben. Az 5 tengelyes CNC megmunkálási folyamatokkal könnyebben szűk tűrések érhetők el.
A teflon/PTFE alkatrészek CNC megmunkálásának tipikus alkalmazása
A CNC megmunkálású teflon alkatrészeket kiváló anyagtulajdonságaik miatt széles körben használják különféle iparágakban. A PTFE megmunkált alkatrészek tipikus alkalmazásai a következők:
Repülőipar
A CNC megmunkálású teflon alkatrészek kiváló anyagtulajdonságokkal rendelkeznek, mint például a jó szilárdság és az alacsony súrlódás, így alkalmasak a repülőgépiparban való felhasználásra. A PTFE kiváló elektromos szigetelő, biztonságossá teszi a PTFE alkatrészeket az elektromos csatlakozásokhoz és a kábelek szigeteléséhez. A PTFE egyéb felhasználási területei közé tartoznak az üzemanyagtömlők, a bevonatok és az ajtófelület védelme.
Ezenkívül a repülőgép-alkatrészek tervezői PTFE CNC megmunkálást alkalmaznak annak pontossága és precizitása miatt a szűk tűréshatárokkal rendelkező repülőgép-alkatrészek gyártásakor.
Orvosi ipar
Az orvosi ipar kémiai tehetetlensége és rugalmassága miatt gyakran használ PTFE-t orvosi alkatrészek gyártásához. A PTFE megmunkált alkatrészek biológiailag kompatibilisek, mivel képesek megőrizni a kémiai és szerkezeti stabilitást, amikor testimplantátumként használják őket. Az orvosi PTFE-vel megmunkált alkatrész általános példája a szelep.
Autóipar
A teflon/PTFE tipikus felhasználási területei az autóiparban a szelepek és fogaskerekek. Ezenkívül a PTFE alkalmas könnyű alvázak és egyéb különböző méretű és formájú járműalkatrészek gyártására.
Élelmiszer-feldolgozó ipar
A teflon/PTFE kémiailag inert, így ideális anyag az élelmiszer-feldolgozásban. Ezért a teflonnal feldolgozott alkatrészek nem lépnek reakcióba a feldolgozott élelmiszerekkel. Ebben az iparágban a teflon/PTFE CNC megmunkált alkatrészek tipikus alkalmazásai közé tartoznak az élelmiszeripari gépek alkatrészei.
A teflon alternatívái
Míg a PTFE CNC megmunkálása számos előnnyel rendelkezik, más anyagok, amelyek jobb alternatívák, a következők:
Etilén Klór-trifluor-etilén (ECTFE)
Ez etilén és klór-trifluor-etilén kopolimerje, egy félkristályos fluorpolimer. Ez a teflonhoz hasonló fluorpolimer, egy fluor-szénhidrogén vegyület, amely több szén-fluor kötést tartalmaz.
Ez a félkristályos hőre lágyuló műanyag jobb korrózió- és vegyszerállósággal rendelkezik, mint a PTFE. Ezért a gyártók gyakran olyan alkatrészekként használják, amelyek jobb vegyszer- és korrózióállóságot igényelnek.
Poliklór-trifluor-etilén (PCTFE)
Ez az anyag a teflon alternatívája, de más, mert hőre lágyuló klór-fluor-polimer. Az összes műanyag közül a legalacsonyabb vízgőzáteresztő képességgel és magas vízállósági osztályzattal rendelkezik.
perfluor-alkoxi (PFA)
A PFA és a teflon egyaránt hasonló vegyi ellenállású fluorpolimerek. De a PFA kevésbé kopásálló és puhább, mint a teflon. Ezért a gyártók ritkán használják ezt az anyagot szerkezeti részekben.
Alapvető óvintézkedések és tippek a PTFE CNC megmunkálásához
A teflon olyan anyag, amely lenyűgöző rugalmasságot kínál a CNC megmunkálás során. Mindazonáltal nagyon fontos megérteni bizonyos tényezőket, amelyek befolyásolják a teflon/PTFE CNC megmunkálási projektet. Íme néhány tényező ezek közül:
Lágyság
A teflon könnyen megmunkálható CNC-vel, mivel természetes lágy hőre lágyuló műanyag. A merevség szélsőséges hiánya azonban a CNC megmunkálás során a szerszám csattanását okozhatja. Tehát használhat jobb minőségű PTFE-t a CNC megmunkált alkatrészeihez, vagy bevezethet olyan anyagot, amely növeli annak szilárdságát. Ezenkívül általános ökölszabály, hogy a műanyag alkatrészeknél +/- 0.001 hüvelyk tűrést kell alkalmazni.
Szűk tűrések
A PTFE CNC megmunkálása a szűk tűrésekhez nehéz, mert a teflon/PTFE megmunkálás érzékeny a fokozott feszültségkúszásra és a nagy tágulási együtthatóra. Az optimális tűréshatárokhoz és a kívánt felületi minőséghez azonban közelebb kerülhet vízoldható hűtőközegekkel.
Extrém nyomású deformáció
Túl nagy nyomás alkalmazása a PTFE CNC megmunkálásakor deformálja azt.
éles szerszám
A teflon egy sokoldalú anyag, amely számos szerszámmal megmunkálható, beleértve a szármarót is. Az éles szerszámok különösen jól működnek hőre lágyuló polimerek, például PTFE, nylon és akril CNC megmunkálásakor. Ennek az az oka, hogy az éles szerszámok tiszta vágásokat eredményeznek, ami kritikus fontosságú a teflon CNC megmunkálásánál, mivel ez tapadásmentes anyag.
Ezenkívül az éles kések segítenek csökkenteni a súrlódást a szerszám és az anyag között, csökkentve a hőképződést, ami szintén kritikus a PTFE CNC megmunkálásakor.
Hűtőfolyadék
A CNC marás vagy esztergálás során keletkező magas hő a PTFE termikus kitágulását okozhatja, ami rossz felületkezelést és pontatlan tűréseket eredményezhet. Használjon teflonkompatibilis hűtőfolyadékot, és ennek megfelelően állítsa be a hűtőfolyadék áramlását. A leggyakrabban használt hűtőfolyadékok a sűrített levegő, a vízoldható hűtőfolyadékok és a kémiailag semleges permetek.
Deburring
Teflon CNC megmunkálásakor a sorjázás kritikus fontosságú. A CNC megmunkálási folyamat által létrehozott éles élek problémákat okozhatnak az összeszerelés során, és az alkatrész idő előtti meghibásodásához is vezethetnek. PTFE-kompatibilis sorjátlanító eszközzel vagy módszerrel távolítsa el az összes sorját az alkatrészről.
Egyéb PTFE CNC megmunkálási tippek:
- Használja a megfelelő megmunkáló szerszámot a teflon megmunkált alkatrészhez, hogy jobb forgácstávolságot biztosítson és elkerülje az eltömődést.
- A polírozott felső felületű keményfém marók a teflon/PTFE alkatrészek megmunkálásához ajánlottak a jobb felületminőség és a szerszámvédelem érdekében.
- A homokfúvás ideális felület-előkészítési lehetőség a gépészek számára a felületi egyenetlenségek eltávolítására CNC teflon alkatrészekről.
- Támogassa a PTFE anyagot a CNC megmunkálás során a nagy pontosság biztosítása érdekében.
Bár a teflon CNC megmunkálás nagyobb kihívást jelent, mint más műanyag alkatrészek, az AN-Prototype képes kiváló minőségű PTFE prototípusokat vagy kis tételekben gyártani PTFE alkatrészeket. Megbízható CNC megmunkálási szolgáltatók vagyunk, sok éves tapasztalattal a teflon/PTFE alkatrészek CNC megmunkálásában. A megmunkálási lehetőségek széles skáláját kínáljuk, beleértve a marást, esztergálást és 5 tengelyes CNC megmunkálást, hogy kiváló minőségű, precíz egyedi PTFE alkatrészeket állítsunk elő szűk tűréshatárig.