北京现货聚四氟乙烯批发 质量创

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关于提高聚四氟乙烯材料切削加工质量的研究
针对聚四氟乙烯材料在机械加工中的切削力小、导热系数低、热膨胀系数较大、熔点低的工艺特点，研究了聚四氟乙烯材料在几种常用机械加工工艺中出现的难点及问题，提出了能有效提高聚四氟乙烯乙烯材料切削加工质量的方法。
聚四氟乙烯；机械加工；切削方法
聚四氟乙烯（Polyterafluoroethlene，简称PTFE），由于其良好的化学稳定性，耐腐蚀性、密封性，阻燃性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力等特性，在在石油化工、电子电气、**、、、机械等多领域得以广泛应用[1]。通常情况下，聚四氟乙烯材料的切削加工可在常用的金属切削机床上进行，但与金属材料切削加工相比，其加工规范性还不是很完善，它的可切削性、切削规律、刀具结构和切削量均与金属材料的加工有所不同，采用用传统的加工工艺和工装加工往往达不到产品的设计精度要求。本文主要针对聚四氟乙烯乙烯材料性能特点，对聚四氟乙烯材料的切削加工特点及其改善措施进行了研究探讨。
1.聚四氟乙烯材料切削工艺特点及切削参数的选取 聚四氟乙烯材料的刚度、硬度、强度都相对较小，其拉伸强度为21-28MPa，弯曲强度为11-14MPa，伸长率为250%-300%。在应力长期作用下会变形，过载时出现蠕变现象。由于聚四氟乙烯以上性能特点，就导致其在切削加工时具有特的工艺特点。
1.1聚四氟乙烯材料的切削工艺特点
（1）切削力小。由于聚四氟乙烯刚度、强度、硬度均较低，在相同的切削条件下，切削45钢的主切削力是切削聚四氟乙烯材料的14-20倍[2]。
（2）聚四氟乙烯材料具有较小的导热系数，仅为0.27W/M·K-1，加之较低的耐热温度，其耐热温度仅为250℃。若切削量过大、切削速度较高，工件的切削温度则会升高，会使聚四氟乙烯材料发生软化，甚至出现熔化、焦化和“粘刀”现象。
（3）聚四氟乙烯具有较大的热膨胀系数，因此聚四氟乙烯材料在切削过程中会因摩擦产生较大的热量，刀具和工件的局部过热，从而导致聚四氟乙烯工件受热发生弹性变形，终影响聚四氟乙烯材料工件的表面质量和尺寸精度。
（4）相对于金属材料，聚四氟乙烯的弹性模量很低，当切削加工进给量过大或转速过时，较大的加工摩擦力以及刀具施加给工件的力共同作用，导致聚四氟乙烯工件产生较大的变形，从而影响聚四氟乙烯工件的加工精度。
1.2聚四氟乙烯材料切削参数的合理选取
（1）刀具材料的选择 聚四氟乙烯材料在切削时，刀具材料一般为碳素工具钢、合金工具钢和高速钢等。相对于刀具而言，工件材料的硬度较低，因此刀具的硬度对于聚四氟乙烯材料工件的加工质量影响不大。
（2）刀具的几何参数 刀具前角：对于聚四氟乙烯材料，由于工件材料强度、硬度较低，应选取相对较大的前角，从而减小切削力并降低切削热。 刀具后角：聚四氟乙烯材料硬度、强度低，塑性越大，因此在机械加工时应选择较大的后角，从而减小刀具和聚四氟乙烯工件之间的摩擦力，进而降低工件的局部过热现象，提高工件表面的加工质量。
（3）切削参数的选取 由于聚四氟乙烯材料强度低、硬度小，相对于金属制品而言，在切削加工时可以选择相对较大的切削量和较高的切削速度，但聚四氟乙烯的导热系数低，且具有较高的热膨胀系数大，在较大的进给量和较高的切削速度下又发生局部过热引起的变形、焦化等现象。因此为了提高聚四氟乙烯材料的加工质量及加工精度，在一定加工效率的前提下，应尽量选取较小的切削量和较低的切削速度。

聚四氟乙烯板（也叫四氟板，铁氟龙板，特氟龙板）分模压和车削两种，模压板是由聚四氟乙烯树脂在常温下用模压法成型，再经烧结、冷却而制成。聚四氟乙烯车削板由聚四氟乙烯树脂经压坯、烧结、旋切而成。其制品用途广，具有极为优越的综合性能：耐高低温（-192℃-260℃)、耐腐蚀（强酸、强碱、王水等）、耐气候、高绝缘、高润滑、不粘附、无害等优良特性。聚四氟乙烯板(也叫四氟板,铁氟龙板,特氟龙板)分模压和车削两种，模压板是由聚四氟乙烯树脂在常温下用模压法成型，再经烧结、冷却而制成。聚四氟乙烯车削板由聚四氟乙烯树脂经压坯、烧结、旋切而成。其制品用途广，具有极为优越的综合性能：耐高低温（-192℃-260℃)、耐腐蚀（强酸、强碱、王水等）、耐气候、高绝缘、高润滑、不粘附、无害等优良特性。聚四氟乙烯（英文缩写为Teflon或[PTFE,F4]）,被美誉为/俗称“塑料王”，中文商品名“铁氟龙”、“特氟隆”（teflon)、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”等。
聚四氟乙烯板用途
目前，各类聚四氟乙烯制品已在化工、机械、电子、电器、**、、环保和桥梁等国民经济领域中起到了举足轻重的作用。
四氟乙烯板适用于-180℃~+250℃温度下，主要用作电器绝缘材料及接触腐蚀介质的衬里、支承滑块、道轨密封件及润滑材料，富柜家具把它用于轻工业中，广泛应用于化工、医、染料业容器、储槽、反应塔釜、大型管道的防腐衬里材料；、军事等重工业领域；机械、建筑、交通桥梁滑块、导轨；印染、轻工、纺织业的防粘材料等．
聚四氟乙烯板优点
耐高温——使用工作温度达250℃。
耐低温——具有良好的机械韧性；即使温度下降到-196℃，也可保持5%的伸长率。
耐腐蚀——对大多数化学品和溶剂，表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种溶剂。
耐气候——有塑料中佳的老化寿命。
高润滑——是固体材料中摩擦系数低者。
不粘附——是固体材料中小的表面张力，不粘附任何物质，力学性能它的摩擦系数极小，仅为聚乙烯的1/5，这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。
无害——具有生理惰性，作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。
电性能聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低，而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。
耐辐射性能聚四氟乙烯的耐辐射性能较差（104拉德），受高能辐射后引起降解，高分子的电性能和力学性能均明显下降。应用聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型；也可制成水分散液，用于涂层、浸渍或制成纤维。聚四氟乙烯在原子能、、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料，绝缘材料，防粘涂层等。
耐大气老化性：耐辐照性能和较低的渗透性：长期暴露于大气中，表面及性能保持不变。
不燃性：限氧指数在90以下。
耐酸碱性：不溶于强酸、强碱和溶剂。
抗氧化性：能耐强氧化剂的腐蚀。
酸碱性：呈中性。
聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。

1、工程塑料
改善材料的耐磨损性
2、塑料橡胶
提高聚合物磨损性能，改善脱模行为
降低滑动零件的磨耗，摩擦及粘性滑动
3、热固性材料
降低介电常数，改善耐磨性
4、润滑酯
提高粘度，改善高温润滑性膨胀系数（25～250℃）10～12×10-5/℃
聚四氟乙烯管材选用悬浮聚合聚四氟乙烯树脂经柱塞挤压加工制成。在已知塑料中聚四氟乙烯具有的耐化学腐蚀性能及介电性能。聚四氟乙烯编织盘根是一种良好的动密封材料，是由膨体聚四氯乙烯带条编织而成，具有低摩擦系数、耐磨、耐化学腐蚀、密封性良好、不水解、不变硬等优良性能。用于各种介质中工作的衬垫密封件和润滑材料，以及在各种频率下使用的电绝缘件、电容器介质、导线绝缘、电器仪表绝缘等。聚四氟乙烯薄膜适用于作电容器介质、特种电缆的绝缘层、导线绝缘、电器仪表绝缘及密封衬垫，还可做不粘带、密封带、脱模。此外，生活中用的不粘锅的内衬也使用聚四氟乙烯制作的，就是利用了聚四氟乙烯耐高温，不粘的特点。
聚四氟乙烯在原子能、国防、、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、金属表面处理、制、、纺织、食品、冶金冶炼等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料，绝缘材料，防粘涂层等，使之成为不可取代的产品。
聚四氟乙烯具有的优良综合性能，耐高温，耐腐蚀、不粘、自润滑、优良的介电性能、很低的摩擦系数。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等，一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。在PTFE中加入任何可以承受PTFE烧结温度的填充剂，机械性能可获得大大的改善，同时保持PTFE其它优良性能。填充的品种有玻璃纤维、金属、金属化氧化物、石墨、二硫化钼、碳纤纤、聚酰亚胺、EKONOL…等，耐磨耗、PV值可提高1000倍。

悬浮聚四氟乙烯造粒料树脂为白色颗粒，流动性好，具有优异的电性能，化学稳定性和低摩擦系数。

用途：适用于加工各种特殊要求的板，棒等。不仅能加工复杂的四氟制品，还能适用于大板材的模压成型，等压模压成型，自动模压成型，以及精密柱塞挤出成型。PTFE造粒料有利于自动化加工，可以缩短成品的加工周期。
，又称低分子量聚四氟乙烯微粉，或聚四氟乙烯超细粉，或聚四氟乙烯蜡，为白色微粉状树脂，是由四氟乙烯经调聚反应得到的分散液再经凝聚、洗涤、干燥而制得，具有优良的耐热性、耐候性、耐寒性、低摩擦性、不粘性、化学稳定性和电绝缘性能等优异性能。另外由于其平均粒径小，所以具有很好的分散性，均匀地与其他材料共混。
用途：聚四氟乙烯微粉可以单作固体使用，也可以作为塑料、橡胶、涂料、油墨、润滑油、润滑脂等的添加剂。与塑料或橡胶混合时可用各种典型的粉末加工方法，如共混等，加入量为5～20%，在油和油脂中添加聚四氟乙烯微粉，可降低摩擦系数，只要加百分之几，就可提高润滑油的寿命。其溶剂分散液还可作脱模剂。

悬浮聚四氟乙烯预烧结树脂
悬浮聚四氟乙烯预烧结树脂为白色颗粒，熔点327℃，具有良好的流动性，低摩擦系数，优良的热稳定性及突出的化学稳定性。
用途：适用于连续化生产各种规格的挤压或推压管、棒等聚四氟乙烯制品。
悬浮聚四氟乙烯细颗粒树脂
悬浮聚四氟乙烯细颗粒树脂为白色粉状颗粒。具有优异的化学稳定性，的电气性能和低摩擦系数等的物理性能。
用途：适用于加工普通模压制品，适用于加工一般填充制品，适用于模压成型的车削薄膜、车削板等致密制品，适用于加工高强度模压制品。

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