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PTFE冷壓燒結工藝過程是什么?

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PTFE冷壓燒結工藝過程是什么?
歸納來說,PTFE冷壓燒結成型基本上是由預成型、燒結、冷卻三個步驟組成。即在室溫下先將純的聚四氟乙烯粉料或加有石墨等填充、增強材料的復合配料加人模腔中,于壓機上預壓成密實的制品形狀的壓件,然后從壓模中取出壓件,放入燒結爐中于360~380℃:下進行加熱,使聚四氟乙烯由結晶態轉變為非晶態,由分散的樹脂顆粒通過擴散熔融而黏結成密集、連續、透明整體,通過降溫冷卻后又變成結晶型堅固的乳白色制品。由于在燒結過程中對被燒結物完全不加約束力,故也稱為自由燒結法。
(1)預成型。冷壓制坯時,將過篩的樹脂按制品所需量均勻地加入模腔內。對施壓方向與壁厚完全相同的制品,料應一次全部加入;形狀較復雜的制品,可將所需粉料分成幾份分次加入模腔,每次加進的粉料量應與其填充的部分模腔容積相適應,而且應用幾個陽模分層次地對粉料施壓。聚四氟乙烯法蘭套筒制品分次加料的壓制過程如圖5-5
1一模套2—芯棒3—底模4一陽模(1)5—陽模(2)
聚四氟乙烯冷壓制坯時,粉料在模內壓實的程度愈小,燒結后制品的收縮率就愈大;如果坯件各處的密度不等,燒結后的制品會因各處收縮不同而產生翹曲變形,嚴重時會出現制品開裂。因此,冷壓制坯時嚴格控制裝料量、所施壓力和施壓與卸壓的方式,以保證坯件的密度和各部分的密度均一性達到預定的要求。模壓時,陽模下降速度不要太快,以30-50mm/min為佳,臨近終點時速度應更慢,慢至lOmm/min以下。在升壓過程中還應泄壓2-4次或分段保壓,以使物料中的空氣充分逸出。保壓時間隨型坯厚度而定,可從幾分鐘到幾十分鐘不等,保證使壓力傳遞均勻并有利于空隙的消除。預成型壓力一般在17-35MPa,若總壓力不夠時可通過提高模溫來彌補。模壓壓力與模壓工藝、所用物料、填料品種和混料方法(干法或濕法)有關。采用自動模壓工藝的成型壓力要比一般模壓法高一倍,濕法混合填充PTFE則不采用自動模壓法。因泄氣次數多而難于控制。
(2)燒結。燒結是使聚四氟乙烯微粒熔結成整體的過程,是成型過程中的一個關鍵工序,燒結的好壞直接影響制品的各項物理
力學性能。燒結一般在自由狀態下于空氣中進行加熱,也采用在氮氣保護下燒結或熱壓燒結法。
①升溫階段。燒結時,隨著料坯溫度的升高,型坯體積發生膨脹,在熔點附近其體積膨脹率高達,因而要控制升溫速度。過
快則導致坯件內外溫差加大,引起內外膨脹不均勻而產生內應力,使制品變形、開裂。通常升溫速度取決于制品的大小、厚度,物料的組成、粒徑等。大型制件應先以30-40℃/h的速度升溫至300℃,再以10-20℃/h速度升溫;中型制件則可采用60-70℃/h的速度升溫;小型制品可以100-120°C/h的速度升溫或自由升溫。聚四氟乙烯的燒結溫度高低主要由樹脂的熱穩定來確定,熱穩定性高者可定為380-400℃,熱穩定性差者取365-375℃。在允許燒結溫度的范圍內,提高燒結溫度可使制品的結晶度增大,相對密度和成型收縮率也增大。
②保溫階段。晶區的熔化與分子的擴散需要一定的時間,因此在達到燒結溫度后,應將坯件在此溫度下保持一定時間,使坯件結晶能夠完全消失。保溫時間長短與樹脂品種、粒徑、制品大小有關。燒結溫度高、樹脂熱穩定性差應縮短保溫時間,以免造成樹脂熱分解;粒徑小的樹脂粉料經冷壓后,坯件中孔隙含量低,導熱性好,可適當縮短保溫時間。一般大型制品保溫5-IOh,小型僅1h,厚度每增加Imm,燒結時間應延長6min。
(3)冷卻。冷卻過程是大分子由無定形態轉變為結晶態的過程,制品燒結后的冷卻速度決定著制品的結晶度,從而影響到制品
的各項物理力學性能。如大型制品一般以12-24℃/h降溫,在結晶速度最快的溫度范圍保溫一段時間,使制品均勻冷卻到317℃以下,再以2O-50℃/h速度冷卻到,從燒結爐中取出制品,放入保溫箱中緩慢冷卻至室溫。這種制品的結晶度約60%-85%,結晶排列緊密。中型制品冷卻速度為30-40℃/h,溫度降至250℃時取出,取出后是否淬火根據使用要求而定。小型制品冷卻速度為60-70℃/h。如果要求制品透明,韌性好,則應采取快速冷卻,對小型制品可采用淬火的辦法。這些制品結晶度約為50%-65%。 。以上文獻若需轉載請備注出處:PBT樹脂 //shanglikaiguan.cn/

延伸閱讀—PTFE 大金美國 D-6A應用案列
其它 其它 其它 白色
白色顆粒,聚合物,適用涂料
參考數據
性能項目 試驗條件[狀態] 測試方法 測試數據
比重 ASTM D792 1.50 g/cm3
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  • 文獻提供

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