钧晟科技-PTFE聚四氟乙烯近净成形技术

十四五”国家重点研发计划“先进结构与复合材料”重点专项2022年度项目申报指南指出:高耐磨聚四氟乙烯专用料及其在轴承领域应用研究内容:针对耐磨润滑轴承领域对高性能氟碳基特种工程塑料的需求,开发聚四氟乙烯(PTFE)及其专用料改性技术,研究材料结构与线膨胀系数、抗蠕变性能、耐磨性能之间的关系,研究多尺度、复杂体系增强复合材料耐蠕变、耐磨损性、载荷性的调控机制,通过对相关树脂进行结构设计、聚合体系改进和后处理工艺优化,得到适合于轴承应用专用树脂,并在耐磨润滑轴承领域得到试用。 考核指标:PTFE改性材料性能达到:拉伸强度≥30兆帕, 摩擦系数≤0.04,磨损量<1×10-5立方毫米/(牛·米),邵氏硬度≥50兆帕,导热系数≥0.35瓦/(米·开尔文)(125-250摄氏度),含水率<0.015wt%,收缩率<4.0%,完成高性能氟碳基树脂在下游轴承等领域的应用评价。


PTFE聚四氟乙烯近净成形技术因较高生产效率和较低材料损耗率成为工程塑料加工期待的发展方向。


零件成形的尺寸精度从近净成形向净成形,即近无余量成形方向发展。“毛坯”与“零件”的界限越来越小。采用近净成形技术所获得的零件具有精确的外形、高的尺寸精度、形位精度和好的表面粗糙度。


传统的成形技术是建立在经验和实验数据基础上的技术,制定一个新的零件成形工艺在生产时要进行大量修改调试。近净成形技术是指零件成形后,仅需少量加工或不再加工,就可用作构件的成形技术。 它是建立在新材料、新能源、机电一体化、精密模具技术、计算机技术、自动化技术、数值分析和模拟技术等多学科高新技术成果基础上,改造了传统的毛坯成形技术,使之由粗糙成形变为优质、高效、高精度、轻量化、低成本的成形技术。


近净成型工艺模拟和优化工作,开发先进适用软件,是当前应当解决的问题。随着非线性问题的计算技术发展,通过铸造、锻造、复盖件冲压、模具CAD/CAM等计算机软件和技术的发展,对PTFE聚四氟乙烯成形过程进行模拟分析,从而优化聚四氟乙烯制品近净成形模具。近净成形通常是大批量生产,自动生产线,需要有相应的机械手和机器人,由于工作环境的多样性,通常又在高温下工作,因此近净成形与一般冷加工和装配有不同特点,针对不同成形工艺需要,需要通过多年工作掌握设计制造技术,需要上下游企业共同消化发展和开发能,使工程塑料及其他加工行业近净技术逐步形成系列化。


通过近净成型后棒料再进行机加工产生的废料量比通常要少3倍,大大降低成本和材料浪费,从而保证产品最高性价比。


成型工艺示意图