
聚四氟乙烯車削板的生產(chǎn)工藝主要包括原料準(zhǔn)備、壓坯、燒結(jié)、旋切、后處理等關(guān)鍵步驟,具體說(shuō)明如下:
一、原料準(zhǔn)備與預(yù)處理
原料選擇
使用純聚四氟乙烯(PTFE)細(xì)樹脂,通常為白色顆粒狀,熔點(diǎn)約327℃,具有優(yōu)良的流動(dòng)性、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性。過(guò)篩與混合
將樹脂通過(guò)20-80目篩網(wǎng)過(guò)篩,去除雜質(zhì)和大顆粒,確保原料均勻性。必要時(shí)使用四氟專用混合機(jī)進(jìn)行混合。
二、壓坯成型
模壓成型裝料:將過(guò)篩后的PTFE樹脂均勻裝入模壓模具中。
壓制:通過(guò)壓力機(jī)施加壓力(壓力范圍通常為17-35MPa),邊排氣邊加壓,確保樹脂密實(shí)填充模具,形成所需形狀的坯料。
脫模修邊:從模具中取出坯料,修整表面和邊緣,使其平整。
特殊工藝優(yōu)化大直徑車削板:在壓制過(guò)程中,模具需邊排氣邊加壓,以減少坯料內(nèi)部缺陷。
應(yīng)力去除:將坯料放入25-30℃的恒溫箱中恒溫10-20小時(shí),釋放內(nèi)部應(yīng)力,防止后續(xù)加工變形。
三、燒結(jié)處理
燒結(jié)目的
使PTFE樹脂由結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài),顆粒間通過(guò)擴(kuò)散熔融黏結(jié)成整體,提高材料密度和強(qiáng)度。
燒結(jié)工藝升溫階段:將坯料放入程控?zé)Y(jié)爐,按預(yù)設(shè)溫度曲線升溫(如30℃→130℃→250℃→320℃→345℃→375℃),升溫速率需嚴(yán)格控制(如1mm厚度對(duì)應(yīng)1℃/h)。
恒溫階段:在375℃下恒溫80-1000分鐘(時(shí)間根據(jù)坯料尺寸調(diào)整),確保樹脂充分熔融。
降溫階段:緩慢降溫至室溫(約4小時(shí)),避免快速冷卻導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力。
四、旋切加工
車削設(shè)備
使用車床或?qū)S密囅鳈C(jī),將燒結(jié)后的圓柱形坯料旋轉(zhuǎn)切削成薄板。
切削參數(shù)刀具選擇:采用高速鋼刀具,前角12°-15°,后角5°-10°,刃磨后表面粗糙度Ra≤1.6μm,以減少切削熱和材料變形。
切削路徑:優(yōu)化加工路徑(如先加工工藝孔定位,再車削外圓和端面),確保尺寸精度和形位公差。
裝夾方式:設(shè)計(jì)圓形、環(huán)形壓板及仿形工裝,增加裝夾面積,防止薄壁零件在切削過(guò)程中受熱變形或斷裂。
五、后處理與質(zhì)量檢測(cè)
表面處理
對(duì)車削后的板材進(jìn)行清潔,去除切削殘留物,必要時(shí)進(jìn)行表面拋光。
質(zhì)量檢測(cè)外觀檢查:顏色均勻,無(wú)渾濁、云彩狀缺陷;表面摩擦系數(shù)低(類似冰面),手壓無(wú)生澀感。
性能測(cè)試:拉伸強(qiáng)度≥15MPa,斷裂伸長(zhǎng)率≥150%,耐電壓10KV/mm。
尺寸公差:厚度公差控制在±0.25mm以內(nèi)(如5mm厚板材)。
六、工藝優(yōu)化方向
大直徑板材生產(chǎn)
通過(guò)邊排氣邊加壓的模壓工藝、應(yīng)力去除恒溫處理、長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間(11240分鐘),實(shí)現(xiàn)大直徑板材(如Φ100mm以上)的高密度(96-98%出品率)和低缺陷率。
薄壁零件加工
針對(duì)薄壁結(jié)構(gòu)(如壁厚≤2mm),采用仿形工裝、分步切削路徑、低溫升刀具,解決加工中易斷裂、尺寸精度差的問題。
