ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Политетрафторэтилен из "Фторопласты" Высокая вязкость расплава ПТФЭ [10 ° Па-с(10 П) при 380 °С] исключает переработку этого полимера обычными для термопластов способами. Для получения готовых изделий или полуфабрикатов разработаны специальные приемы переработки, которые в какой-то степени используются и в порошковой металлургии. Все известные способы переработки суспензионного ПТФЭ, несмотря на их различие, имеют сходство, сводящееся к существованию двух стадий предварительное формо-ванне заготовки на холоду и последующее ее спекание при 365—385 °С. [c.184] Компрессионное прессование. Обычно прессование осуществляется на гидравлических прессах, рассчитанных на давление 35 МПа (350 кгс/см ). Для крупногабаритных заготовок используются пресса с усилием до 5 МИ (500 тс.). Качественные заготовки средних и особенно больших размеров можно получить на прессах с двусторонним прессованием (рис. УП. 1). В отличие от одностороннего при двустороннем прессовании матрицу формы устанавливают на нижней плите на распорке которую удаляют после первой стадии уплотнения порошка. На второй стадии уплотнения происходит не только продвижение верхнего пуансона, но и некоторое опускание матрицы. Прессование на второй стадии доуплотняет нижние слои полимера и позволяет получать блоки с большей однородностью. [c.184] В зависимости от насыпной плотности ПТФЭ высота формы должна быть в 3,5—7 раз больше высоты отпрессованной заготовки. Поэтому иногда используют специальные наставки к матрице. Радиальный зазор между матрицей и пуансоном колеблется в пределах 0,13—0,25 мкм [1, с. 3]. Пресс-формы можно изготовлять из обычных малоуглеродистых сталей, поверхность формы необходимо отполировать и отхромировать. При повышенных температурах формования целесообразно использовать формы из нержавеющих сталей. [c.184] Для свободного спекания, как правило, используются электропечи с рабочей температурой до 450°С, с рециркуляцией воздуха и выносными электронагревателями. Печи имеют местную вентиляцию и автоматически выключаются при достижении температуры в печи 420 °С. Температура печи поддерживается с точностью 5°С и, как правило, регулируется автоматически по заданной программе. Размещение заготовок в печи обеспечивает максимальную турбулентность движения воздуха. [c.186] Температура, при которой заготовки помещают в печь, не должна превыщать 90°С (за исключением тонких изделий). При этой температуре заготовки выдерживают в течение часа. Затем температура повышается медленно (10—25°С/ч) или ступенчато (с выдержкой при постоянной температуре в диапазоне 288—349 °С). Выдержка в печи на 1мм толщины изделия при максимальной температуре составляет примерно 5— 10 мин для тонких и около 5 мин для толстостенных изделий. Максимальная температура спекания не должна превышать 382 °С, что особенно ваЖно соблюдать при спекании крупных заготовок. Оптимальные режимы спекания для конкретных марок и изделий обычно уточняют опытным путем. [c.186] Любая токарная обработка ПТФЭ требует учета особенностей полимера. В этом полимере сочетаются пластичность и упругость, для него характерны низкая электропроводность, вы-, сокие коэффициенты термического расширения и др. Важно выбрать правильные скорости обработки. Так, оптимальная скорость обработки составляет 60—150 м/мин, а скорость подачи инструмента — 0,13—2,3 мм на оборот. При ббльшей скорости обработки следует применять хладагент. Инструмент, особенно для получения широких пленок и листов, должен иметь специальную конструкцию. Электроизоляционную пленку мож- но подвергать прокатке для повышения электрической прочности. Строжкой блоков можно получать тонкие конденсаторные пленки (ТОЛЩИНО.Й меньше 10 мкм). [c.188] Камера спекания состоит из нагревательных блоков, максимальная температура которых 400 °С. Давление, возникающее в результате расширения порошка (примерно на 25%) при нагревании и особенно при плавлении полимера, способствует сплавлению частиц в монолитный блок. Величина давления определяется соотношением поверхности трения к сечению экструдера. При изготовлении труб давление экструзии наиболее высокое, что может приводить к расслоению экструдата по плоскости разделения дозировочных порций. Давление может быть изменено как за счет длины камеры спекания, так и за счет применения дориа с переменным сечением. Отношение длины к диаметру камеры спекания при изготовлении труб 40, а стержней — 80. Давление экструзии может быть снижено также использованием подвижного дорна. При производстве стержней давление экструзии может быть недостаточным для полного спекания экструдата. В этих случаях используется специальное приспособление, устанавливаемое после камеры спекания. Оно представляет собой втулку с внутренним диаметром меньше диаметра цилиндра камеры спекания. Скорость экструзии зависит от толщины или диаметра экструдата и обычно составляет 1—20 м/ч. При изготовлении тонких стержней используется многоканальная оснастка. [c.190] В промышленности применяются экструдеры в основном вертикального типа изделия большой длины производят на горизонтальных экструдерах. Элементы экструдера, соприкасающиеся с расплавом ПТФЭ, либо хромируют, либо выполняют из хромоникелевых сплавов (ЭИ-437Б). Чистота обработки рабочей поверхности оснастки V 9— V 10. [c.191] Дисперсионный порошок в смесителе, работающем на принципе пересыпания порошка, смешивается с бензином (легкая фракция) или другой органической жидкостью и выдерживается двое суток для обеспечения проникновения жидкости в поры порошка. Пасту, содержащую 18—22% (масс.) смазкИ, прессуют в таблетки при давлении 1,5—3,0 МПа (15—30 кгс/см ) [8]. Продавливание пасты через насадку приводит к получению экструдата необходимого профиля. [c.192] Экструдат имеет волокнистую структуру, легко разделяется на волокна, прочность его вдоль оси экструзии до 10 МПа (100 кгс/см ). Экструзия осуществляется под давлением около 10 МПа (100 кгс/см ) при коэффициенте сжатия (отношение сечения таблетки к сечению экструдата) 80—120 и до 120 МПа (1200 кгс/см2) при коэффициенте сжатия 2000—3000. Для высоких коэффициентов сжатия должен использоваться ПТФЭ, модифицированный небольшим количеством гексафторпропилена. [c.192] Для экструзии пасты используются пресса специальной конструкции [9, с. 63—71], состоящие из механического или гидравлического привода, экструзионного цилиндра, пуансона, дорна (для труб и трубок) и набора съемных мундштуков. Набор мундштуков И дорнов позволяет получать изделия различной формы. [c.192] При изготовлении труб экструдат высушивается горячим воздухом при 100—120 °С и подается в печь спекания с температурой 370—390 °С. Аппараты для сушки и спекания могут входить в единую линию для производства изделий или быть выг полнены отдельно. Как правило, для труб большего диаметра операции сушки и спекания осуществляются в отдельных аппаратах. При получении тонких трубок и при наложении изоляции все операции выполняются в одном агрегате непрерывно. Спекание труб большого диаметра проводится в стальных оправах используются горизонтальные печи длиною до 15 м. [c.192] Сырая каландрированная лента представляет собой двуосно-ориентированную пленку из дисперсионного ПТФЭ. Ее получают путем каландрования неспечеиного жгута, изготовленного, как описано выше, и содержащего в качестве смазки 20% вазелинового масла. Жгут раскатывается на валках диаметром 400 мм при 60—70 °С [9, с. 72—75] в пленку шириною до 150 мм и толщиною 45—120 мкм. Вазелиновое масло экстрагируется перхлорэтиленом или трихлорэтиленом при 80—90°С, растворитель удаляется сушкой при 80—90°С. Сырая каландрированная лента используется в качестве электроизоляционного материала для проводов и кабелей. Нанесение изоляции осуществляется путем намотки ленты на жилу и последующего спекания при 370 5°С. Таким способом можно получать самую тонкостенную изоляцию. Лента может использоваться также и для уплотнения резьбовых соединений труб. Чаще всего уплотнительную ленту получают без удаления смазки. Готовые сырая каландрированная и уплотнительная ленты поставляются в виде катушек шириной от 4 до 20 мм. [c.193] Известно несколько, методов активации поверхности изделий из ПТФЭ, из которых наибольшее значение имеют химическая обработка [10, с. 124] и обработка электрическим разрядом [11, 12]. Предпочтителен метод обработки ПТФЭ растворами натрия в аммиаке или тетрагидрофуране или дисперсией натрия в органическом растворителе. Химический метод обеспечивает наиболее высокую адгезию к фторопласту обычно применяемых адгезивов и широко используется в технике. [c.193] ДлЯ) активации тлеющим разрядом разработаны установки, позволяющие обрабатывать пленки и другие рулонные материалы из фторопластов шириною до 800 мм. [c.194] Основным методом сварки ПТФЭ является контактно-тепловая сварка прессованием. Это обусловлено высокой вязкостью расплава ПТФЭ и приводит к серьезным затруднениям при необходимости сварки сложных изделий. Пленки толщиной 40— 200 мкм обычно сваривают при 370—380 °С и избыточном давлении 0,02—0,04 МПа, время выдержки сварного шва под давлением 5—10 мин [17, с. 83]. Прочность сварного шва при расслаивании составляет около 70—80% прочности основного материала, по прочности на сдвиг сварные швы равноценны не-сваренной пленке. [c.194] Вернуться к основной статье