수코-1

PTFE 및 기계 공학 응용 분야의 성능

PTFE와 기타 플라스틱의 성능을 비교하여 기계공학 분야에서 PTFE를 적용할 때의 문제점을 지적하고 슬라이딩 가이드 레일, 마찰 부품, 씰, 부식 방지 부품, 건축 자재, 농업 기계에 충진된 변형 PTFE를 소개합니다. 재료 및 기타 응용 분야와 새로운 기계 응용 분야에 대한 전망을 제공합니다.PTFE와 기타 플라스틱의 성능을 비교하여 기계공학 분야에서 PTFE를 적용할 때의 문제점을 지적하고 슬라이딩 가이드 레일, 마찰 부품, 씰, 부식 방지 부품, 건축 자재, 농업 기계에 충진된 변형 PTFE를 소개합니다. 재료 및 기타 응용 분야와 새로운 기계 응용 분야에 대한 전망을 제공합니다.

PTFE와 다른 플라스틱의 성능을 비교함으로써 이 기사에서는 기계 공학에서 PTFE를 적용할 때의 문제점을 지적하고 다음을 소개합니다.변성 PTFE슬라이딩 가이드 레일, 마찰 부품, 씰, 부식 방지 부품, 건축 자재, 농업 기계 재료 및 기타 응용 분야에 채워져 있으며 새로운 기계 응용 분야에 대한 전망이 있습니다.

PTFE 수지는 1938년 미국의 화학자 플렁켓 박사(Dr. Plunket)에 의해 처음 개발되었으며, 1950년대 해외에서 산업화 생산이 이루어졌습니다.우리 나라는 1960년대에 공식적으로 생산에 들어갔습니다.PTFE는 일반적으로 "플라스틱의 왕"으로 알려져 있으며, 고유한 특성으로 인해 다양한 측면에서 널리 사용됩니다.고온 저항성, 비산화성, 불용성, 특히 화학적 안정성이 우수하고 유전 특성이 매우 뛰어나 화학 및 기계 산업을 중심으로 거의 모든 산업 분야에 없어서는 안 될 중요한 소재 중 하나입니다.

PTFE 기계 공학 응용


PTFE의 기본 특성


1. 자기 윤활성

PTFE의 마찰계수는 다른 엔지니어링 플라스틱보다 작습니다.알려진 실제 슬라이딩 표면 재료 중 가장 낮은 마찰 계수입니다.이상적인 윤활재료입니다.

2. 내약품성

PTFE는 분자 구조에 이중 결합과 분지 사슬이 없고 결정성이 높기 때문에 내약품성이 우수하며 알려진 엔지니어링 플라스틱 중에서 가장 좋습니다.고온 환경에서도 농축산, 묽은산, 농축알칼리, 강산화제와 상호작용하지 않습니다.끓여도 부식되지 않으며, 알코올이나 케톤 등 대부분의 용제에는 효과가 없습니다.

3. 수분 흡수

PTFE는 흡수율이 매우 낮아 UHMWPE와 동일하며 물에 팽윤되지 않습니다.

4. 고온 및 저온의 광범위한 범위

PTFE는 200%~260% 범위 내에서 장기간 연속 사용이 가능합니다.200℃의 낮은 온도에서도 깨지지 않으며, 어느 정도의 유연성을 유지할 수 있습니다.

5. 끈적이지 않음

PTFE는 현재 표면 에너지가 가장 작은 고체 재료입니다.표면장력은 0.019N/m에 불과합니다.거의 모든 고체 물질은 표면에 달라붙을 수 없습니다.

6. 내마모성

순수 테프론은 내마모성이 그다지 좋지는 않지만, 테프론에 다양한 충진재를 첨가하면 내마모성이 획기적으로 향상되며 일반적으로 마찰 부품으로 사용되는 일부 소재(주철, 구리 등)에 비해 내마모성이 우수합니다.

7. 위생적이고 무독성

PTFE는 위생적이고 무독성이며 위생 기준을 충족하며 식품 및 의약품과 접촉할 수 있습니다.

8. 우수한 전기 절연 성능

PTFE는 우수한 유전 특성을 지닌 비극성 재료이며 항복 전압은 25-40KV/mm입니다.저항은 매우 크며, 볼륨별 저항은 여전히 ​​200에서 1061~만큼 높습니다.

9. 완전 불연성

PTFE의 융점은 327로 다른 일반 폴리머보다 높습니다.260%에서 파괴강도는 5MPa(상온의 약 1/5)로 유지되고 굴곡강도는 1.4MPa에 이릅니다.매우 귀중한 불연성을 갖고 있으며, 제한된 산소 지수가 95 이상이고, 불꽃 위에서만 녹을 수 있고, 물방울이 형성되지 않으며, 결국 탄화만 됩니다.

10.Excellent 노후화 저항 및 방사선 저항

PTFE는 저온 및 고온에서 치수 안정성이 있을 뿐만 아니라 가혹한 환경에서도 성능이 변하지 않으며, 습한 상태에서도 미생물의 공격을 받지 않으며, 다양한 방사선에 대한 보호도가 높습니다.

11. 기타 속성

PTFE는 경도가 낮고 질감이 부드러우며 이물질을 흡수 및 함유하는 능력이 있어 가공이 용이합니다.


PTFE의 변형


1. 변경의 목적 및 방법

PTFE는 우수한 특성을 많이 갖고 있지만 단점도 많습니다.다른 엔지니어링 플라스틱과 비교하면 기계적 성질이 그리 좋지 않습니다.선형 팽창 계수가 크다;성형 수축률이 크고 2차 가공이 어렵다.경도가 낮고 내마모성이 좋지 않습니다.낮은 크리프 저항성, 쉬운 저온 흐름;열전도율이 낮고 가격이 높습니다.이러한 결함으로 인해 광범위한 적용이 어느 정도 제한됩니다.수정의 목적은 기계적 특성을 향상시키는 것입니다.내마모성을 향상시킵니다.선형 확장을 줄입니다.유동성 등을 강화한다.

2. 필러 개질제의 종류 및 기능

유리 섬유, 흑연, 이황화 몰리브덴, 이산화 규소, 산화 알루미늄, 청동 분말, 탄소 섬유 등으로 PTFE를 채우고 변형하면 표면 경도, 내마모성, 크리프 저항, 굽힘 강도, 저항 종합 강도 및 치수 안정성이 향상됩니다.유리섬유를 혼합한 PTFE의 경도는 일반적으로 10% 증가할 수 있으며, 내마모성은 500배 이상 증가할 수 있습니다.크리프 저항과 냉간 흐름 저항이 크게 개선되고 개선되었습니다.이황화 몰리브덴을 첨가하면 PTFE 제품의 경도와 강성이 향상되고 초기 마모가 줄어듭니다.흑연으로 채워진 PTFE는 우수한 내화학성, 압축 크리프 및 더 나은 열 전도성을 갖습니다.구리 분말로 채워진 PTFE는 제품 침투 저항성, 포괄적인 강도, 경도 및 치수 안정성을 향상시킬 수 있습니다.


기계공학 응용


1. 슬라이드 레일

슬라이딩 가이드는 종종 금속 절삭 공작 기계, 의료 기기 및 기타 여러 시스템 및 장치의 설치 기초, 정확성의 기초 및 위치 결정의 기초 또는 이러한 기계의 수명을 나타내는 중요한 부분입니다. 기계의.공작기계 제조업에서 대부분의 공작기계 가이드 레일 쌍은 주철-주철, 주철-담금질 주철, 주철-담금강 등입니다. 그러나 물리적 특성으로 인해 금속 간의 마찰 계수는 다음과 같습니다. 크고 내마모성이 없으며 건조한 마찰로 작동할 수 없으며 저속 및 작은 변위로 기어갑니다.이 크롤링은 공작 기계, 특히 정밀 공작 기계의 피드 정확성과 정밀도에 영향을 미칩니다.믿을 수 있음.채워진 PTFE 가이드를 사용하면 공작 기계의 저속 안정성이 크게 향상됩니다.플라스틱 가이드 레일은 이물질이 묻혀 있는 특성을 가지고 있기 때문에 철가루와 모래 입자가 플라스틱에 내장되어 자체 마모를 방지하고 금속 표면의 긁힘과 긁힘을 방지하며 침대 가이드 레일을 보호할 수 있습니다.청동분말과 기타 충진재를 함유한 PTFE는 마찰특성이 우수합니다.금속 표면에 전사 필름을 형성한 후 마찰 계수가 크게 감소하고 전사 필름의 지지력이 크게 향상되며 유효 작업 수명도 연장됩니다.금속 공작 기계 가이드와 일치하면 슬라이딩 속도가 증가함에 따라 마찰 계수가 일정하게 유지됩니다.따라서 이러한 종류의 충전 PTFE 가이드 레일은 저속 및 마이크로 피드에서 크롤링 현상을 일으키지 않으며 진동 흡수 및 완충 성능도 갖추고 있습니다.PTFE 가이드 레일의 마찰 계수는 건식 마찰시 0.05, 오일 윤활시 0.03이며 공작 기계 가이드 레일에 윤활유가 있는지 여부에 관계없이 작업 동작이 최대한 원활합니다.PTFE 가이드 레일이 마모된 후 수리해야 하는 경우 유지 관리 작업이 매우 노동력을 절약하고 교체할 수 있습니다.치수 정확도를 유지하는 것이 쉽습니다.특히 가이드 레일이 손상되어 수리가 필요한 경우에는 플라스틱을 사용하여 국지적으로 수리하는 것이 더 유리합니다.

2. 마찰부품

베어링, 피스톤 링 및 기어를 포함하여 기계 공학에서 일반적으로 사용되는 PTFE 마찰 부품이 많이 있습니다.PTFE는 피스톤 링에 이상적인 재료이며 공기 압축기 및 물 압축기에 널리 사용됩니다.PTFE 피스톤 링은 액체나 가스를 차단하는 압축 링 역할을 합니다.심각한 부식 및 높은 안전 요구 사항과 같이 윤활유 또는 기타 가혹한 조건을 사용할 수 없는 상황에서 일반적으로 사용되며 실린더 내벽의 마모 및 반복 보링을 크게 줄일 수 있습니다. 구멍 수는 실린더의 수명을 연장합니다.예를 들어, 원래 금속 링을 사용한 데스크탑 스팀 해머가 있습니다.2교대 생산 시, 정상적인 상황에서는 반년이 지나면 실린더 내벽이 7~9ram까지 마모되고, 금속 링은 2~3주 동안 진동하며 때로는 파손될 수 있습니다.피스톤 링이 실린더 내벽을 막았고 실린더를 교체해야 했습니다.PTFE를 충전하여 한 달 동안 사용하면 실린더 내벽이 2mm만 마모되고, 10개월 후에도 마모가 3mm에 불과하며 수명이 4~5배 또는 그 이상 연장됩니다.거의 모든 피스톤 링은 왕복 운동에서 밀봉 역할을 하며 자주 시작되므로 정지 마찰 계수가 작아야 합니다.작은 하중에서 PTFE의 정지 마찰 계수는 다른 재료의 피스톤 링보다 25% ~ 75% 낮습니다.부하가 클수록 우월성이 높아집니다.이는 경시동 및 왕복동의 가벼움에서 비교할 수 없는 우위를 가지고 있습니다.그 결과 에너지 소비가 감소하고 진동 및 소음이 감소하여 환경 보호에 도움이 됩니다.동시에 PTFE는 가벼운 직물, 인쇄 및 염색, 제지 및 식품 산업의 광범위한 작업 조건과 매우 가혹한 환경에서 동작 전달 및 동력 전달 구성 요소의 기어 및 베어링으로 ​​사용될 수 있습니다.

3. 물개

고무 밀봉재 표면에 PTFE 필름을 혼합하면 고무 밀봉재의 내용제성과 매체 저항성을 향상시킬 수 있으며 가격도 상대적으로 저렴합니다.다양한 가혹한 경우의 밀봉 요구 사항에 사용되었습니다.충전된 FE 밀봉재는 우수한 고온 및 저온 저항성을 가지며 현재 기존 석면 가스켓 재료를 대체하는 주요 대체재입니다.탄소섬유 강화PTFE 씰재료는 고강도, 고탄성률, 피로 저항성, 크리프 저항성, 높은 열 전도성, 낮은 열팽창 계수 및 마찰 특성을 가지고 있습니다.이러한 포괄적인 특성은 어떤 종류의 밀봉 재료와도 비교할 수 없으며 이상적인 고급 밀봉 재료입니다.

4. 부식방지 부품

수정된 PTFE는 산, 알칼리, 염 부식 매체에 대한 화학적 안정성이 우수하며 부식 방지 엔지니어링을 위한 금속 세라믹을 대체할 수 있습니다. 특히 화학 공장의 부식 방지 장비, 파이프 및 부속품과 같은 고온 및 강한 부식 상황에 적합합니다. .부식성 마찰재, 밸브, 펌프, 열교환기, 다공성 플레이트, 고부식성 매체용 필터재, 라이닝, 화학장비 코팅재.

5. 전기 절연

변성 PTFE는 선재, 튜브, 원료 테이프 등의 절연층으로 널리 사용됩니다.또한 각종 소켓, 지지대, 고주파 마이크로파 장비, 전기화학 산업용 전극의 절연체로도 사용됩니다.

6. 건축자재

PTFE 분산액을 함침시킨 유리섬유는 우수한 막 구조 건축 자재입니다.빛 투과율이 뛰어나 조명 및 냉방 비용을 절감할 수 있습니다.내구성은 20년 이상입니다.페인팅 및 청소 비용을 줄일 수 있습니다.대형 골조지붕의 공사기간을 단축할 수 있습니다.50%, 지붕 자재비를 50%, 총 건축비를 20% 절감할 수 있습니다.따라서 야외코트, 경기장, 경기장, 스케이트장, 수영장, 대규모 전시장, 동물원 및 식물원, 교통정류장 등의 지붕재로 적합합니다.

7. 윤활유 첨가제

경계 윤활 조건에서 마찰 계수를 줄이는 가장 효과적인 방법은 적절한 윤활 첨가제를 선택하는 것입니다.PTFE 분말 기계일반적으로 사용되는 고체 첨가제입니다.실험 결과, 엔진 오일에 일정량의 고체 첨가제를 첨가하면 엔진 연료유를 약 5% 효과적으로 절약할 수 있는 것으로 나타났습니다.

8. 농기계 재료

충전 PTFE의 자기 윤활성, 접착성 및 내마모성을 활용하여 불도저 플레이트 라이닝, 굴삭기 버킷, 덤프 트럭 구획의 내부 라이너 등으로 널리 제작하여 효율성과 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 물자 운반의.

9. 일일 자료

PTFE 코팅 철 가공 표면은 내마모성과 마찰 저항이 낮습니다.PTFE 코팅 냄비와 밥솥은 달라붙지 않는 음식의 특성을 가지고 있습니다.칼날은 접착되거나 상감되어 있습니다.PTFE 필름, 칼날이 단단함 볼이 움직일 때 피부에 닿는 저항이 작고 부드럽습니다.

10. 새로운 기계 응용 분야 개발

응용 및 연구 결과 외에도PTFE 기계업계에서 재료 성능과 구조를 모두 고려하면 PTFE는 자동차 산업의 기계 산업, 재래식 무기, 선박, 항공 우주 및 원자력, 의학, 환경 보호 등에서 광범위한 전망을 가지고 있습니다.


게시 시간: 2020년 6월 10일