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聚四氟乙烯车削加工的注意事项

        经过烧结的聚四氟乙烯(简称PTFE,下同)管料、棒料和板料等半成品,可以像金属和木料一样通过机床的车削加工成为最终需要的形状和尺寸,因此,车削加工是增加PTFE制品的重要方式。但是,PTFE作为一种工程塑料,与金属和木料等原材料在硬度、弹性、膨胀率等方面存在着诸多较为明显的差异,因此在车削加工的时候需要特别的注意。以下结合实际的生产和应用过程中的一些问题,简单的列出了几个需要重点关注的注意事项:

        车床。车削PTFE制品的车床与普通的金属材料车削加工的车床原理相同,但是由于PTFE尤其是某些填充的PTFE材料硬度大韧性相对较低,这就要求车床的转速较高。

        车刀。车刀是PTFE车削加工的主要工具,车刀的表面光洁度和角度直接与制件的表面光洁度和厚度公差有关。PTFE车削加工要求车刀锋利,刀口光洁平直并且有一定的前角(40°~50°)和后角(2°~5°)。一般车刀的宽度为130mm~310mm,车削较薄的制件所需要的车刀应采用高速工具钢,刀口部分的平直度为0.005mm~0.01mm,淬火硬度达60~66HRC。刀口粗糙度0.05μm-0.1μm。车削PTFE其他制品的车刀可用白钢或者硬质合金钢制成。PTFE塑料虽然较软,但是对刀具的磨损程度却与加工金属制件相同,特别当车削填充PTFE时,刀具很快就变钝,所以应该选用硬质合金钢。

        芯轴。芯轴与PTFE型坯的内孔紧密配合,芯轴的外径取决于型坯的内孔,大多用45#钢材制成,其表面开有1mm左右深度的纵向沟槽,角度为60°或90°,端部装在皮带轮上以能同步旋转。

        工艺。PTFE塑料的布氏硬度仅为3~5,又有一定的言行,因此在车削加工的过程中容易变形,所以加工尺寸要求精确的制品时必须把工件固定好,并使用锐利的车削工具。被加工的PTFE工件应处于22℃~25℃的温度环境,必须避开让其体积膨胀达1.2%的19℃低温点。

         PTFE在压制和烧结过程中产生的内应力会在机械加工时影响制品的尺寸稳定性,因此烧结后的半成品必须放置24h或者退火处理后消除了内应力再进行机械加工。退火处理温度一般比使用温度高50℃左右,最高不得超过327℃。

         在机械加工时,必须用油水乳液或者肥皂水进行冷却,否则撤销产生的摩擦热会使制件变形,而且刀具也会在高温下退火和磨损。撤销PTFE制件时,将准备好的型坯装在芯轴上,让型坯转动,用自动进刀进行车削,车削大的型坯前需在50℃空气中或水中预热24h才便于加工。

 

作者:王强   电子游戏-电子游戏平台-电子游戏官网 应用工程师