В производстве заготовок из фторопластовых композиций есть множество нюансов, способных повлиять на качество продукции и удовлетворенность клиентов. Опытные специалисты не только знают, как изготовить материал, соответствующий стандартам, но и способны корректировать его свойства под индивидуальные нужды заказчика.
Случай из практики
Если композитный элемент используется в узлах с высоким давлением, то пористость материала приобретает особую важность. Детали, применяемые в промышленной запорной арматуре – к примеру, седла шарового крана – подвергаются значительным нагрузкам. Излишняя пористость может сделать материал менее прочным или нарушить герметичность перекрытия потока, и тогда кран начнет пропускать.
Пористость фторопластовых композиций не регламентируется российскими ТУ, но на практике оказывается важным требованием заказчиков. В таких случаях опыт и оригинальные наработки специалистов АО «Фторопластовые технологии» позволяют изготовить материал с заданными свойствами, сверх требований нормативной документации. Для этого требуется глубокое понимание факторов, влияющих на потребительские характеристики наполненных фторопластов.
Основой успеха является выбор компонентов
За годы практики наши сотрудники выработали строгие требования к их качеству и проделали большую работу по подбору поставщиков. Когда перед технологами встает нестандартная задача, контроль качества материалов позволяет увереннее делать эмпирические выводы и точнее предсказывать результат.
Изменения свойств композита можно добиться, варьируя фракционный состав наполнителя. Для создания популярных материалов вроде FTT CN20 (современный аналог Ф4К20, иногда называемый «черным фторопластом») мы используем выверенный фракционный состав компонентов, а при наличии у заказчика особых требований, изменения в гранулометрическом составе позволяют адаптировать характеристики продукции. Это задача для настоящих экспертов, ведь слишком крупный или слишком мелкий размер частиц может привести к ухудшению физико-механических свойств материала. Ошибки грозят снижением показателей прочности и удлинения, увеличением пористости и потерей антифрикционных свойств.
Особенности оборудования и режимы его работы – вот вторая группа факторов, влияющих на характеристики изделий. Структура фторопластового композита закладывается на стадии смешения компонентов, и в идеале распределение частиц должно быть равномерным. Подбирать оптимальные технологические режимы нам помогает собственная аттестованная лаборатория, контролирующая качество смеси. Оценку обычно производят визуально, с помощью микроскопа, но иногда неоднородность включений заметна даже невооруженным глазом.
Рисунок №1. Пример качественного смешивания композиции
Для целенаправленного изменения свойств материала часто варьируют режимы прессования. В таких случаях настройки оборудования подбираются экспериментально. В нашей практике был случай, когда заказчику требовалось снизить пористость материала, пропускавшего часть газ под давлением. Для этого пришлось изменить настройки пресса, увеличив давление на 100 кг/см², и пересмотреть режим спекания.
При спекании с выдержкой при максимальной температуре в материале появлялись внутренние напряжения, приводившие к потере прочности и значительному изменению размера заготовок. Стандартный график спекания схематично отражен на Рисунке №2.
Рисунок №2. Стандартный график спекания, подходящий для большинства задач
С последней проблемой помогла справиться дополнительная выдержка при более низкой температуре. Окончательный вариант режима включал ступенчатые нагрев и охлаждение с выдержками на каждой ступени. Суммарное время выдержки при этом увеличилось на 30% (см. схему на Рисунке №3). Таким образом удалось снизить пористость, сохранив стабильность размеров изделий.
Рисунок №3. График спекания с дополнительной выдержкой
Доводка свойств материалов под требования, не прописанные в нормативной документации – сложный и многофакторный процесс. Такие модификации достигаются лишь опытным путем, поэтому с нестандартными заказами лучше справляются компании, давно работающие в индустрии. За 19 лет существования АО «Фторопластовые технологии» наши специалисты приобрели уникальные компетенции, и могут похвастаться солидными эмпирическими наработками.
Если ваша инженерная задача требует оригинальных решений, свяжитесь с нами по электронной почте ftoroplast@chemcom.ru – мы будем рады помочь!
