Usinagem de Teflon/PTFE:dicas, vantagens e aplicações

Politetrafluoretileno (PTFE), mais conhecido pela marca Teflon, é um termoplástico de fluoropolímero sintético que pode ser usado para uma variedade de aplicações, desde frigideiras antiaderentes a dispositivos médicos.

Resistente a produtos químicos e estável mesmo em altas temperaturas, o Teflon é um material popular para muitas aplicações específicas, apesar de suas propriedades mecânicas mais ou menos. Como é o caso das frigideiras antiaderentes, às vezes é usado como revestimento em vez de material de base e pode ser fabricado de várias maneiras.

Uma das melhores maneiras de fabricar peças de Teflon é a usinagem CNC. Este artigo analisa os prós e contras da usinagem do Teflon:suas propriedades do material, as vantagens da usinagem, aplicações comuns e muito mais.

O que é Teflon?

PTFE é um termoplástico e um fluoropolímero de tetrafluoroetileno. O nome 'Teflon' é uma marca da empresa química americana Chemours, um spinoff da gigante química DuPont (agora DowDuPont). Curiosamente, o material foi inicialmente descoberto por engano.

Um sólido branco à temperatura ambiente, o PTFE consiste apenas em carbono e flúor. É hidrofóbico, tem um atrito incrivelmente baixo e não é reativo devido às ligações muito fortes entre carbono e flúor, uma das ligações mais fortes existentes na química orgânica. Devido ao seu baixo atrito - é a única superfície que uma lagartixa não pode aderir! — O teflon é frequentemente usado como lubrificante.

O ponto de fusão do PTFE é de 327 °C e outras propriedades do material incluem resistência, tenacidade e autolubrificação em baixas temperaturas.

Vantagens da usinagem de Teflon

Existem várias vantagens na usinagem de Teflon, incluindo vantagens materiais inerentes ao PTFE e vantagens derivadas do processo de usinagem.

As vantagens materiais da usinagem de Teflon incluem:

• Resistente a produtos químicos
• resistente aos raios UV/intempéries
• Resistente à água; hidrofóbico
• Alta resistência ao impacto
• Bom isolante elétrico
• Flexível mesmo em baixas temperaturas
• Estabilidade térmica entre -260°C e 260°C
• Coeficiente de atrito muito baixo
• Baixa inflamabilidade
• Seguro para alimentos
• Fácil de limpar

As vantagens do processo de usinagem de Teflon incluem:

• Facilmente usinável devido à suavidade e densidade
• Excelente estabilidade térmica evita a deformação da peça e o entupimento da ferramenta

Limitações de usinagem de Teflon

• Alto coeficiente de expansão
• Influência do estresse
• Difícil atingir tolerâncias apertadas
• Propriedades mecânicas ruins
• Baixa estabilidade dimensional
• Risco de rebarbas devido à maciez do material

Aplicações de usinagem de Teflon

O teflon não é o material mais versátil para usinagem CNC, mas possui alguns nichos de aplicações importantes devido às suas propriedades desejáveis, como estabilidade térmica e baixo coeficiente de atrito.

Cerca de metade de todo o PTFE do mundo é usado para isolamento de fios, mas a fiação e seu isolamento não são feitos com máquinas CNC. O outro uso mais conhecido do Teflon é para revestimentos antiaderentes em panelas de alumínio; neste caso, o Teflon em sua forma líquida é pulverizado ou enrolado na superfície do metal gravado. Em geral, as panelas revestidas com teflon não são usinadas.

No entanto, a usinagem CNC é útil para manipular o Teflon em sua forma sólida. As peças de teflon adequadas para usinagem incluem componentes industriais como engrenagens, buchas, conexões e válvulas.

Algumas peças de PTFE comumente usinadas em CNC, usadas em indústrias como medicina, processamento de alimentos, ciência, e aeroespacial , incluir:

• Válvulas
• Acessórios
• Rolamentos
• Buchas
• coletores
• Isoladores
• Engrenagens
• O-rings

Pontas de usinagem de teflon

As peças de teflon devem ser projetadas para se adequarem às propriedades do PTFE; não se comporta como termoplásticos usináveis ​​comuns e não é facilmente substituído por materiais mais comuns.

Dito isto, o Teflon é adequado para uma variedade de peças e componentes se o cuidado e a precaução adequados forem tomados pelo projetista e pelo maquinista. Uma tolerância alcançável para peças de Teflon é de cerca de 0,13 mm - mais apertado do que isso pode ser difícil sem aliviar o estresse do material antecipadamente.

Na usinagem CNC de Teflon, ferramentas muito afiadas combinado com refrigerantes solúveis em água como ar pressurizado e névoas de pulverização funcionam bem para produzir os melhores acabamentos e tolerâncias de superfície. Refrigerantes não aromáticos também são preferíveis.

Outra consideração importante ao usinar Teflon é a rebarbação . Como o PTFE é tão macio, mesmo as ferramentas de corte finas e afiadas podem produzir marcas indesejáveis ​​que requerem tratamento pós-processamento.

Técnicas comuns de acabamento de superfície, como lixamento, podem ser usadas para remover rebarbas, embora um método mais avançado envolva congelar o Teflon usinado para torná-lo menos macio durante o processo de rebarbação.

Lista de verificação:

• Use ferramentas de corte muito afiadas
• Aplique quantidades generosas de refrigerante solúvel em água
• Aponte para tolerância média a baixa
• Planeje uma estratégia de rebarbação com antecedência

Alternativas de teflon

Materiais semelhantes ao Teflon podem ser substituídos em determinados projetos, seja por razões práticas ou orçamentárias.

ECTFE :O etileno clorotrifluoroetileno é um fluoropolímero semicristalino e um copolímero de etileno e clorotrifluoroetileno. É fabricado pela empresa química Solvay sob a marca Halar ECTFE e oferece resistência química e à corrosão ligeiramente superior.

PFA :Perfluoroalcoxi é outro fluoropolímero com propriedades semelhantes ao PTFE. Embora mais macio e menos resistente à abrasão que o Teflon, as vantagens do PFA incluem propriedades antiaderentes indiscutivelmente melhores. O PFA é menos comumente usinado do que o Teflon.

PCTFE :O policlorotrifluoroetileno é um clorofluoropolímero termoplástico semelhante ao PTFE. As vantagens incluem um nível incrivelmente alto de resistência à água:tem a menor taxa de transmissão de vapor de água de qualquer plástico.

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