Überblick über PTFE-Kunststoffe und Tipps zur Teflon-Bearbeitung

Polytetrafluorethylen (PTFE), der bekannteste Markenname ist Teflon, ist ein synthetischer Fluorpolymer-Thermoplast. PTFE-Teflon unterscheidet sich von den meisten technischen Kunststoffen, da es einen hohen Schmelzpunkt, einen niedrigen Reibungskoeffizienten und eine chemische Inertheit aufweist.

Trotz seiner allgemeinen mechanischen Eigenschaften ist Teflon auch bei hohen Temperaturen chemisch beständig und stabil, was es zu einem beliebten Material für viele spezifische Anwendungen macht.

Eine der besten Methoden zur Herstellung von Teflonteilen ist die CNC-Bearbeitung . Dieser Artikel konzentriert sich auf die Vor- und Nachteile der Verarbeitung von Teflon:seine Materialeigenschaften, Vorteile seiner Verarbeitung, gängige Anwendungen und Verarbeitungstechniken.

Was ist Teflon?

PTFE ist ein Fluorpolymer aus Thermoplast und Tetrafluorethylen. Es ist bei Raumtemperatur ein weißer Feststoff und PTFE besteht nur aus Kohlenstoff und Fluor. Als Fluorpolymer ist PTFE von Natur aus beständig gegen Lösungsmittel, Säuren und Laugen. Es ist hydrophob, hat eine extrem geringe Reibung, und da die Bindung zwischen Kohlenstoff und Fluor sehr stark und nicht reaktiv ist, ist es eine der stärksten Bindungen, die in der organischen Chemie verfügbar sind.

Wir haben bereits gesagt, dass Teflon ein Thermoplast ist, aber was bedeutet das?

Alle Polymere lassen sich mehr oder weniger in zwei Kategorien einteilen:Thermoplaste und Duroplaste. Der Hauptunterschied zwischen ihnen besteht darin, wie sie auf Hitze reagieren. Beispielsweise schmelzen Thermoplaste wie Teflon beim Erhitzen, während Duroplaste nach ihrer Formung „erstarrt“ bleiben. Das Verständnis der technischen Unterschiede zwischen diesen Materialarten ist für eine korrekte CNC-Bearbeitung unerlässlich.

Vorteile A f Teflon Bearbeitung

Die Teflonverarbeitung hat mehrere Vorteile, einschließlich der inhärenten Materialvorteile von PTFE und der Vorteile, die sich aus dem Verarbeitungsprozess ergeben.

Materialvorteile

Hervorragende chemische Beständigkeit und Hitzebeständigkeit

Geringe Reibung, nicht klebend

Gute Witterungsbeständigkeit

Stabil bei Temperaturen bis zu 500 °F

Hervorragende elektrische Isolationseigenschaften

Relativ hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht

Bearbeitung A Vorteil

Leicht zu verarbeiten durch Weichheit und hohe Dichte.

Hervorragende thermische Stabilität verhindert die Verformung von Teilen und das Verstopfen des Werkzeugs.

Einschränkungen der Teflonbearbeitung

Die Dichte und Weichheit von PTFE machen es einfach zu verarbeiten. In der Originalqualität beträgt der Temperaturbereich -267,7 °C bis +260 °C (-450 °F bis +500 °F). Im Vergleich zu Nylon und anderen Materialien ist die Festigkeit von Teflon geringer und die Zugfestigkeit von Nylon ist fast zwei- bis dreimal so hoch wie die von Teflon. Sie müssen extrem scharfe und schmale Werkzeuge verwenden, um mit diesem Material umzugehen.

Teflons hoher Ausdehnungskoeffizient und Spannungskriecheigenschaften machen es schwierig, strenge Verarbeitungstoleranzen zu erreichen. Sie müssen die inhärenten Eigenschaften von PTFE berücksichtigen, wenn Sie Ihre Anwendung entwerfen, anstatt zu versuchen, das Polymer dazu zu zwingen, seine Eigenschaften zu verletzen.

Wir empfehlen außerdem die Verwendung von nicht aromatischen wasserlöslichen Kühlmitteln wie Druckluft und Spray, um die beste Oberflächengüte und enge Toleranzen zu erzielen. Kühlmittel hat auch den zusätzlichen Vorteil, dass es die Lebensdauer des Werkzeugs verlängert.

Anwendungsbereich der Teflonbearbeitung

Einige häufig verwendete CNC-bearbeitete PTFE-Teile werden in Branchen wie Medizin, Lebensmittelindustrie, Wissenschaft und Luft- und Raumfahrt verwendet, einschließlich Industriekomponenten wie Zahnräder, Buchsen, Armaturen und Ventile.

In der Chirurgie wird PTFE für Gewebe- und Organtransplantationen sowie zur Verhinderung einer Infektion von Kathetern und anderen medizinischen Geräten verwendet.

Gore-Tex ist ein strapazierfähiges Gewebe, das aufgrund von Polytetrafluorethylen erfolgreich ist. Es wird bei der Herstellung von Bekleidungsmaterialien, Drahtisolationsmaterialien, medizinischen Implantaten und bestimmten Arten von wasserdichten oder wasserdichten Dichtungsmitteln verwendet.

„Durchschlagsfestigkeit“ mag nicht nach einem überzeugenden Merkmal klingen, aber aus diesem Grund ist PTFE in mehreren Computer- und Luft- und Raumfahrtindustrien nach wie vor beliebt. In diesen und anderen Bereichen hat es die Eigenschaften eines Isolators, der elektrische Verbindungen sicher machen kann.

Konstrukteure von Luft- und Raumfahrtteilen mögen dieses Material auch aus anderen Gründen, ebenso wie Konstrukteure, die leichte Fahrgestelle und Fahrzeugteile entwerfen. Polytetrafluorethylen wird zur Bildung von Glasfasern und Faserverbundwerkstoffen benötigt. Beide Materialien sind die erste Wahl für Leichtbau und können gefräst werden, um die gängigsten Formen und Größen von Maschinenteilen zu erhalten.

Für Anwendungen, die robuste mechanische Lager und andere Teile erfordern, sind die engsten Konkurrenten von PTFE Nylon und Acetyl – und PTFE übertrifft diese beiden. Langfristig sind bearbeitete Gleitplatten, mechanische Zahnräder und Gleitlager aus PTFE kostengünstiger als alternative Werkstoffteile.

Bei der Verarbeitung von Lebensmitteln und Getränken enthält die Produktbehandlungsoberfläche normalerweise PTFE, um eine reibungslose und hygienische Bewegung des Materials zu gewährleisten.

CNC-PTFE-Bearbeitung-Teflon-Bearbeitungsfähigkeiten

Teflon kann verarbeitet werden, um CNC-Teile für verschiedene Zwecke herzustellen. Was ist bei der Verarbeitung von PTFE-Kunststoffen zu beachten? Die CNC-Bearbeitung von Teflon erfordert Kenntnisse und Vertrautheit mit den Eigenschaften und Mängeln des Materials sowie Fähigkeiten oder Erfahrung im Umgang mit der Maschine.

• Hochwertige Veredelungsdienste unterliegen bestimmten Einschränkungen. Der hohe Ausdehnungskoeffizient und die Spannungskriecheigenschaften erschweren es Teflon, enge Toleranzen zu erreichen, während die Endbearbeitung es noch niedriger macht. Es wird empfohlen, nichtaromatische wasserlösliche Kühlmittel wie Druckluft und Spray zu verwenden, um die beste Oberflächengüte und enge Toleranzen zu erzielen.
• Weichheit erschwert die Einhaltung von Toleranzen bei der Kunststoffbearbeitung. Eine gute Regel für die Toleranz von Kunststoffteilen ist +/- 0,001 pro Zoll, und durch die Verwendung von sehr stabilen Verstärkungsmaterialien können engere Toleranzen erreicht werden.
• Berücksichtigen Sie bei der Bearbeitung von Teflon, dass sich PTFE unter extremem Druck, einschließlich der Belastung beweglicher Teile, verformen kann.
• Ungewuchtete, schüssel- oder scheibenförmige Teile sind für die Bearbeitung mit PTFE nicht geeignet.
• Achten Sie auf den Unterschied zwischen Kunststoff- und Metallmaterialien. Beispielsweise ist die Wärmeausdehnung von Kunststoff um ein Vielfaches höher als die von Metall, und die Wärmeableitung ist langsamer, um eine lokale Überhitzung zu vermeiden.
• Es ist am besten, Hartmetallwerkzeuge mit einer polierten Oberfläche zu verwenden, um die Werkzeuge zu schützen und die Oberflächengüte zu verbessern.
• Unterstützen Sie das Material vollständig, um die Abweichung vom Werkzeug zu begrenzen.
• Lassen Sie genügend Spanraum, um ein Verstopfen zu verhindern.
• Perlenstrahlen:Um eine glattere Oberfläche zu erhalten und Unregelmäßigkeiten zu entfernen, können die Teile kugelgestrahlt werden, um eine gleichmäßige Oberflächenglätte zu erhalten.