Zastosowanie teflonu w maszynach jest bardzo szerokie. Dlaczego? Dlatego, że nowoczesne maszyny przemysłowe, budowlane czy rolnicze, wymagają stosowania innowacyjnych rozwiązań. Teflon PTFE choć jest materiałem znanym już od co najmniej kilkudziesięciu lat, nadal przez wielu konstruktorów jest uważany jako innowacja. Dzieje się tak, ponieważ wiele maszyn wymaga zastosowanie materiałów o lepszych właściwościach niż materiały konwencjonalne. Mam tutaj na myśli przede wszystkim metale oraz metale niemetalowe (aluminium, brąz, etc.).
Wymiana elementów metalowych na wykonane z teflonu PTFE niesie szereg daleko idących korzyści. Choć w pierwszym momencie może się wydać, że PTFE jest materiałem stosunkowo drogim, zwrot z inwestycji następuje bardzo szybko. Dlaczego warto stosować teflon w maszynach? Jakie są właściwości teflonu i jakie rodzaje są dostępne? Jak wygląda obróbka PTFE? Wszystkie dowiecie się Państwo z naszego poradnika.
Czym jest Teflon PTFE?
Teflon jest materiałem polimerowym, czyli innymi słowy plastikiem. Choć polimerów przeznaczonych do produkcji części w maszynach przemysłowych jest bardzo dużo, to teflon wyróżnia się zdecydowanie na ich tle. Najważniejszym wyróżnikiem jest w tym wypadku jest doskonała odporność na wysoką temperaturą i silną chemię. Dzięki temu PTFE może być stosowany w aplikacjach generujących duże temperatury lub mających styczność z substancjami chemicznymi.
Dzięki swoim wyjątkowym właściwościom, teflon w maszynach wytrzymuje znacznie więcej. Zastosowanie zbyt słabego tworzywa sztucznego skutkuje bardzo szybką degradacją detalu. To z kolei może prowadzić do awarii i przestoju maszyny. Każdy kto prowadzi biznes wie czym grozi ewentualny przestój. W wielu przypadka spowoduje duże opóźnienie na produkcji i straty finansowe.
Charakterystyka teflonu PTFE do produkcji części maszyn
Jak pisałem wyżej - teflon PTFE posiada szereg wyjątkowych właściwości, które wyróżniają go na tle tworzywowej konkurencji. Nie wliczając tu tworzyw wysokosprawnych, takich jak choćby PAI, czy polieteroeteroketon (PEEK), teflon jest materiałem do wysoce zaawansowanych i specjalistycznych aplikacji. Czym charakteryzuje się PTFE i dlaczego stosuje się go bardzo często do produkcji elementów maszyn?
- doskonała odporność na wysoką temperaturą - możliwość pracy w temperaturze do + 230 st. C,
- możliwość pracy w skrajnie niskich temperaturach, sięgających - 200 st. C.,
- wysoka odporność na większość znanych człowiekowi substancji chemicznych,
- możliwość pracy w kontakcie z kwasami i zasadami (nawet w dużym stężeniu),
- doskonałe właściwości ślizgowe,
- wysoka odporność na ścieranie,
- zdolność do tłumienia drgań,
- znacznie cichsza praca w porównaniu do metali, aluminium i brązu,
- możliwość pracy bez konieczności dodatkowego smarowania,
- brak efektu korozji, nawet podczas pracy w wyjątkowo wilgotnym środowisku,
- stabilność wymiarowa, nawet w przypadku dużych skoków termicznych,
- niższa od metali waga, umożliwiająca zmniejszenie wagi gotowych elementów.
Jak obrabiać teflon PTFE?
Nasi klienci bardzo często pytają jak obrabiać wałki teflonowe, płyty teflonowe i tuleje teflonowe, czyli dostępne w naszej ofercie półfabrykaty z PTFE. Do obróbki będziemy oczywiście potrzebowali stosowanych maszyn. W zależności od produkowanych elementów będą to na przykład frezarki lub centra do obróbki CNC. To własnie CNC zapewniać będzie najwyższą precyzję i tym samym możliwość idealnego odwzorowania rysunku technicznego. Co bardzo istotne, wysoka stabilność wymiarowa teflonu do maszyn, połączona z CNC, zapewni powtarzalność na poziomie bliskim 100 %.
Przed rozpoczęciem obróbki teflonu należy wykonać próby. Dotyczy to przede wszystkim osób, które wcześniej nie miały styczności z PTFE i pracowały głównie na metalach lub innych tworzywach sztucznych. Teflon jest materiałem dość miękkim. W związku z tym podczas obróbki wiór układa się nieco inaczej. Odpowiednie odprowadzanie wiórów jest kluczowe dla dokładności wykonania detalu.
Należy również pamiętać o tolerancji wymiarowej. Obróbka teflonu na CNC daje możliwość wykonania części do maszyn w tolerancji około +/- 0,13 mm.
Teflon jak każdy inny materiał ma także kilka minusów. Obróbkę CNC teflonu ograniczają między innymi:
- wysokie ryzyko powstawania zadziorów,
- problemy w osiągnięciu wąskich tolerancji,
- kruchość materiału,
- ryzyko pełzania pod wysokim obciążeniem.
Jakie rodzaje teflonu do części maszyn są dostępne?
W ofercie naszej firmy prym wiedzie teflon naturalny. Jest on najczęściej wybierany przez naszych klientów. Nie oznacza to jednak tego, że nie posiadamy PTFE modyfikowanego. Wiele aplikacji wymaga ,,wzmocnienia" bazowego materiału różnego rodzaju wypełniaczami. W związku z tym, możemy zaproponować Państwu wałki, płyty i tuleje z następujących materiałów:
- teflon naturalny - wałki, płyty i tuleje,
- teflon PTFE G15 - wałki, płyty i tuleje - jest to materiał z dodatkiem grafitu. Zawartość grafitu w teflonie to 15 % objętości materiału,
- teflon BZ40 - wałki i płyty - jest to teflon wzbogacony brązem w ilości 40 % objętości materiału,
- teflon C23G2 - wałki i płyty - jest to materiał modyfikowany węglem (23 %) i grafitem (2 %).
Dodatki grafitu i węgla sprawiają, że PTFE posiada jeszcze lepsze właściwości cierno-ślizgowe. Zdecydowanie lepiej wygląda również odprowadzanie ciepła podczas tarcia i pracy w ruchu. Dodatek brązu prowadzi natomiast do wzmocnienia materiału pod względem ogólnej wytrzymałości mechanicznej, zmniejszenia pełzania i zwiększenia twardości.
Zastosowanie teflonu w maszynach
Zastosowanie PTFE w maszynach jest bardzo szerokie. W związku z tym ciężko będzie dokonać w tym miejscu pełnego wylicznenia. Do najbardziej popularnych aplikacji, możemy jednak zaliczyć:
- listwy teflonowe,
- ślizgi teflonowe,
- rolki teflonowe do kontenera,
- okładziny teflonowe do lejów zsypowych,
- chwytaki laboratoryjne z teflonu,
- uszczelki teflonowe,
- podkładki teflonowe,
- okładziny zaworów z teflonu,
- etc.
