Piezas de mecanizado de plástico CNC piezas de PTFE personalizadas

parte de PTFE

Las piezas mecanizadas por CNC PTFE son componentes funcionales hechos de politetrafluoroetileno utilizando técnicas de mecanizado de precisión de control numérico de computadora (CNC) (como girar, fresarse, perforación y grabado). PTFE es el tipo de fluoroplástico más clásico. Se forma polimerizando el monómero de tetrafluoroetileno. Todos los átomos de hidrógeno en su cadena molecular son reemplazados por átomos de flúor, formando una estructura inerte "perfluorada". Esto le da al material la estabilidad química incomparable, el coeficiente de fricción ultra bajo y la excelente resistencia a la temperatura, lo que le vale el apodo "El rey de la resistencia a la corrosión" y "lubricante sólido" en el campo industrial.

Las piezas mecanizadas por CNC PTFE se utilizan ampliamente en aplicaciones que requieren un rendimiento estricto de material. Las aplicaciones comunes incluyen sellos, bujes, aisladores, accesorios de tubería resistentes a la corrosión y soportes para equipos electrónicos de alta frecuencia. El mecanizado CNC permite la fabricación de alta precisión (con tolerancias típicamente dentro de ± 0.01-0.05 mm) de geometrías complejas (como agujeros de forma especial, hilos de precisión y pequeños surcos) para cumplir con los requisitos funcionales personalizados.

Propiedades mecánicas

La estructura única de PTFE hace que sus propiedades mecánicas sean significativamente diferentes de otros plásticos de ingeniería:

• Resistencia a la tracción: 20-35 MPa (plásticos más bajos que el uso general como PA6/POM, pero más alto que el caucho blando);
• Alargamiento al descanso: ≥300% (altamente resistente, se deforma significativamente en lugar de agrietarse cuando se somete a estrés);
• Resistencia a la flexión: aproximadamente 40-50 MPa (adecuado para cargas de flexión media, pero con rigidez limitada);
• Resistencia a la compresión: aproximadamente 10-15 MPa (estable a bajas presiones, requiere modificación de relleno para altas presiones);
• Dureza (costa D): 50-60 (más difícil que el caucho, pero más suave que los plásticos de metal/ingeniería).

Aplicaciones típicas : las piezas de PTFE se utilizan en componentes que requieren amortiguación, reducción de vibraciones o sellado flexible (como juntas y juntas tóricas). Sin embargo, su baja rigidez la hace inadecuada para resistir una alta presión axial. (Se requiere relleno con fibra de vidrio o fibra de carbono para el soporte de alta resistencia).

parte de PTFE mecanizado

Propiedades químicas

PTFE es uno de los materiales sólidos químicamente más estables conocidos, que es prácticamente inmune a todos los medios químicos:

Resistencia ácida y alcalina : no exhibe reacción a reactivos altamente corrosivos como Aqua Regia (ácido nítrico concentrado + ácido clorhídrico concentrado), ácido hidrofluorico (HF), ácido sulfúrico concentrado (98%) y hidróxido de sodio concentrado (40%) a temperaturas que se extienden desde la temperatura ambiente hasta 250 ° C. C.

Resistencia al solvente orgánico : es estable para casi todos los solventes orgánicos (como acetona, etanol, benceno, tolueno y cloroformo) (puede aumentar ligeramente a altas temperaturas, pero esta hinchazón se recupera al enfriar).

Otra resistencia de los medios : es resistente al agua (incluido el agua hirviendo), el vapor, los agentes oxidantes (como el peróxido de hidrógeno) y los agentes reductores (como el sulfito de sodio).

Ventajas especiales : la PTFE es insustituible en la producción química altamente corrosiva (como tanques de electroplatación y líneas de encinebiores), equipos de laboratorio (como revestimientos de reactores) y equipos resistentes a la corrosión farmacéutica/alimenticia. Las piezas mecanizadas con CNC pueden exponerse a ambientes químicos extremos (como juntas de tubería y superficies de sellado de válvulas).

Propiedades térmicas

• Punto de fusión: aproximadamente 327 ° C (valor teórico; en el procesamiento real, comienza a ablandar y fluir a 380-400 ° C);
• Temperatura de uso continuo: -200 ° C a 260 ° C (limitado a altas temperaturas a corto plazo de 280-300 ° C);
• Hardidad de baja temperatura: permanece flexible (no se agrieta) a -200 ° C (en nitrógeno líquido), lo que lo hace adecuado para su uso en regiones extremadamente frías.

Aplicaciones típicas : las piezas de PTFE se utilizan en equipos de reacción química de alta temperatura (como sellos de horno de pirólisis) y sistemas de refrigeración de baja temperatura (como juntas de brida de tubería de nitrógeno líquido). Su amplia estabilidad del rango de temperatura supera con creces la de los plásticos ordinarios (por ejemplo, el nylon tiene una resistencia a la temperatura de ≤120 ° C; Peek, mientras tiene una alta resistencia a la temperatura, es costosa).

piezas de mecanizado PTFE

Resistencia a la fricción y desgaste

PTFE tiene el coeficiente de fricción cinética más bajo en la naturaleza (0.04-0.10 en condiciones de fricción seca) y excelentes propiedades de lubricantes:

• Coeficiente de fricción: aproximadamente 0.04-0.10 cuando se frota contra el acero (no subicricado), más bajo que el grafito (0.1-0.2) y el disulfuro de molibdeno (0.1-0.15);
• Tasa de desgaste: en la fricción deslizante, el desgaste de PTFE es solo 1/10-1/5 que de nylon (PA6) (aunque PTFE puro tiene una resistencia de desgaste deficiente y requiere modificación de relleno);
• Propiedades de autocetricación: puede funcionar suavemente en condiciones de baja velocidad y carga media (por ejemplo, bujes y rieles de guía) sin la necesidad de lubricantes adicionales.

Limitaciones especiales : PTFE puro no tiene suficiente resistencia al desgaste (propensa al desgaste debido a la fricción a largo plazo). Sin embargo, esta deficiencia se puede mejorar significativamente al llenarla con rellenos como fibra de carbono (CF), grafito (GR), disulfuro de molibdeno (MOS₂) y polvo de bronce (Cu). (Por ejemplo, el PTFE lleno de fibra de carbono mejora la resistencia al desgaste en 5-10 veces) para cumplir con los requisitos de los escenarios de fricción de alta carga.

Propiedades eléctricas

• Resistencia a aislamiento: resistividad del volumen> 10¹⁸ Ω · cm (cerca del aislante ideal);
• Resistencia dieléctrica: ≥ 60 kV/mm (mucho más alto que los 3 kV/mm del aire, resistente a la descomposición de alto voltaje);
• Constante dieléctrica: 2.0-2.1 (pérdida de transmisión de señal de baja señal extremadamente baja y estable);
• Pérdida dieléctrica Tangente: 0.0002-0.0005 (extremadamente bajo, prácticamente sin pérdida de energía a altas frecuencias).

Aplicaciones típicas : las piezas mecanizadas con CNC PTFE son el material preferido para dispositivos electrónicos de alta frecuencia (como soportes de filtro de comunicación 5G y componentes de aislamiento de antena de radar), conectores de cable de alto voltaje y componentes aislantes para equipos de fabricación de semiconductores (como marco de soporte de PCB y marcos de isolación de electrodos).