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聚四氟乙烯(PTFF)薄膜的特殊生产方法

时间: 2011-07-19 20:01 来源: 作者: 点击:

从管道外保护层、电器元件的绝缘层,到做饭用的煎锅的防粘锅层--PTFE薄膜的用途广泛且多样化。和人们想象的有所不同,PTFE薄膜不是吹塑生产,也不是流延工艺生产,从一个圆柱体毛坯削出薄膜。这种用于削剥PTFE薄膜的机器需要很高的质量和精确度,Keller公司制造的剥膜设备采用了无摆动的设计,使设备运转时准确旦无配合间隙,保证了薄膜的质量。

聚四氟乙烯(PTFF)属于氟化材料家族中的一员,该材料具有高度的恒温性。这种材料是不可燃的,所以它被用来做绝缘材料。在所有固体
塑料中,PTFE具有最低的摩擦系数。它的持久抗弯曲强度明显超过了其它两种氟化塑料――氟化乙丙烯(FEP)和氟化羟氧基烷(PFA)。不过PTFE也有弱点:它在327℃以上仍具有很高的熔液粘度,而且有很高的缺口敏感性,因此用普通的成形法,如挤出、注塑和吹塑方法,很难用在PTFE加工上。


图 1: PTFE薄膜

压力避免毛细孔

与聚乙烯薄膜的生产不同,在把白色粉末变成薄而透明的PTFE薄膜之前,还必须进行一项工作,即在室温下将PTFE原料压成预成型块,然后将这些预成型块加热到结晶点温度以上,也就是熔点以上进行烧结,使其结成不溶性的烧结块(毛坯)。这里建议加热温度最好在380℃左右。经过烧结以后,PTFE毛坯的密度将根据其加工条件以及由此而产生的晶体的不同在2.1到2.3g/ml之间。如果冷却过程比较缓慢,则密度就比较高。这时材料将具有高晶体度、高硬度和高型态稳定性。在压力下进行烧结则能使毛坯获得较高的密度和强度,而且没有毛细孔产生--这是获得超薄膜的前提条件。


图 2: 用来削取薄膜的坯料

在完成了上述的预成型烧结之后,就可以进行削膜工作了。Keller公司就提供适合各种类型的削膜机。该公司成立于一百多年前的1895年,在这一行业中Keller公司的PTFE削膜机是这个位于北威州的机械制造厂的优秀产品,并在这一有限的市场中位居前茅。

薄膜厚度最薄可达25微米

Keller公司制造的这种削膜设备的机器底座分成左、右两部分,它们是用坚实的厚钢板焊接而成的。齿轮箱和主动轴装在右底座上,液压夹紧轴在左底座上。在两个底座之间是用伺服电机驱动的刀架,刀架的运动是无摆动滑动。刀架有上下位置,上面的位置可调节,从而避免滑动面之间产生间隙。推动刀架运动的足一个钢球丝杠。可调节式液压夹紧轴则支配无间隙随动的定心顶尖,因为液压夹紧轴是被动轴。


图 3: 削切PTFE薄膜的削膜机

这台设备的最宽削膜宽度为1.6m宽,根据客户要求可加宽到2m。削出的薄膜最薄可达到O.025mm,最厚可达到6.3mm;从最薄到最厚的级跳为O.001mm。用来削膜的毛坯直径最大为800mm,毛坯芯轴的直径为155mm。对于比较窄的削膜宽度,公司可在设备上配置一个辅助(坯)块,它同设备上的其它部件一样,都靠一个电动锁紧装置来保证运转的准确性和无间隙。

削膜设备上用到的所有操作元件都集中装在一个信号机上,信号机装在右机座上并可向各个方向转动。机器操作人员可以在这个信号机的控制盘上通过按钮操作机器,比如装毛坯或者进刀等。削膜的厚度和削膜速度也是在这个控制盘上事先选定的;当膜厚度和毛坯转数被定下来后,电子控制器就自动决定了进刀速度。 (end)

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