Visão geral de plástico PTFE e dicas de usinagem de teflon

Politetrafluoretileno (PTFE), a marca mais conhecida é Teflon, é um termoplástico de fluoropolímero sintético. O PTFE-Teflon é diferente da maioria dos plásticos de engenharia porque possui alto ponto de fusão, baixo coeficiente de atrito e inerte químico.

Apesar de suas propriedades mecânicas gerais, o Teflon é quimicamente resistente e estável mesmo em altas temperaturas, tornando-o um material popular para muitas aplicações específicas.

Uma das melhores maneiras de fabricar peças de Teflon é a usinagem CNC . Este artigo enfoca os prós e contras do processamento de Teflon:suas propriedades materiais, vantagens de processá-lo, aplicações comuns e técnicas de processamento.

O que é teflon?

PTFE é um fluoropolímero de termoplástico e tetrafluoroetileno. É um sólido branco à temperatura ambiente e o PTFE consiste apenas em carbono e flúor. Como um fluoropolímero, o PTFE possui resistência inerente a solventes, ácidos e álcalis. É hidrofóbico, tem atrito extremamente baixo e, como a ligação entre carbono e flúor é muito forte e não reativa, é uma das ligações mais fortes disponíveis em química orgânica.

Já dissemos que o Teflon é um termoplástico, mas o que isso significa?

Todos os polímeros podem ser mais ou menos divididos em duas categorias:termoplásticos e termofixos. A principal diferença entre eles é a forma como reagem ao calor. Por exemplo, termoplásticos como o Teflon derreterão quando aquecidos, enquanto os termofixos permanecerão “solidificados” depois de formados. Compreender as diferenças técnicas entre esses tipos de materiais é essencial para uma correta usinagem CNC.

Vantagens O teflon Usinagem

O processamento de teflon tem várias vantagens, incluindo as vantagens materiais inerentes ao PTFE e as vantagens derivadas do processo de processamento.

Vantagens materiais

Excelente resistência química e resistência ao calor

Baixo atrito, não pegajoso

Boa resistência às intempéries

Estável em temperaturas de até 500°F

Excelentes propriedades de isolamento elétrico

Relação força-peso relativamente alta

Usinagem A vantagem

Fácil de processar devido à suavidade e alta densidade.

A excelente estabilidade térmica evita a deformação da peça e o entupimento da ferramenta.

Limitações da usinagem de teflon

A densidade e a suavidade do PTFE facilitam o processamento. Na classe original, a faixa de temperatura é de -450°F a +500°F (-267,7°C a +260°C). Comparado com o nylon e outros materiais, a resistência do Teflon é menor e a resistência à tração do nylon é quase duas a três vezes maior que a do Teflon. Você precisará usar ferramentas extremamente afiadas e estreitas para lidar com esse material.

O alto coeficiente de expansão do Teflon e as características de fluência de tensão dificultam a obtenção de tolerâncias de processamento estritas. Você deve considerar as propriedades inerentes do PTFE ao projetar sua aplicação, em vez de tentar forçar o polímero a violar suas propriedades.

Também recomendamos o uso de refrigerantes solúveis em água não aromáticos, como ar comprimido e spray, para obter o melhor acabamento superficial e tolerâncias apertadas. A refrigeração também tem o benefício adicional de prolongar a vida útil da ferramenta.

Campo de Aplicação de Usinagem de Teflon

Algumas peças de PTFE usinadas CNC comumente usadas são usadas em indústrias como medicina, indústria alimentícia, ciência e aeroespacial, incluindo componentes industriais como engrenagens, buchas, conexões e válvulas.

Na cirurgia, o PTFE é usado para transplante de tecidos e órgãos, bem como para inibir a infecção de cateteres e outros equipamentos médicos.

Gore-Tex é um tecido resistente que tem feito sucesso devido ao politetrafluoretileno. É usado na fabricação de materiais de vestuário, materiais de isolamento de fios, implantes médicos e certos tipos de selantes à prova d'água ou à prova d'água.

A “força dielétrica” pode não parecer uma característica atraente, mas é por isso que o PTFE continua a ser popular em várias indústrias relacionadas a computadores e aeroespaciais. Nesses campos e em outros campos, tem as características de um isolante, o que pode tornar seguras as conexões elétricas.

Os designers de peças aeroespaciais também gostam desse material por outras razões, assim como os designers que projetam chassis leves e peças de veículos. O politetrafluoretileno é necessário para formar fibra de vidro e materiais compósitos de fibra. Ambos os materiais são a primeira escolha para materiais leves e podem ser fresados ​​para obter as formas e tamanhos de peças de máquinas mais comuns.

Para aplicações que exigem rolamentos mecânicos robustos e outras peças, os concorrentes mais próximos do PTFE são o nylon e o acetil, e o PTFE supera esses dois. A longo prazo, placas deslizantes usinadas, engrenagens mecânicas e rolamentos deslizantes feitos de PTFE são mais econômicos do que peças de materiais alternativos.

Na usinagem de alimentos e bebidas, a superfície de tratamento do produto geralmente contém PTFE para manter o material em movimento suave e higiênico.

Habilidades de usinagem CNC PTFE-Teflon

O teflon pode ser processado para produzir peças CNC para diferentes finalidades. O que deve ser observado ao processar plásticos PTFE? A usinagem CNC de Teflon requer conhecimento e familiaridade com as características e deficiências do material, bem como habilidades ou experiência na operação da máquina.

• Os serviços de acabamento de alta qualidade estão sujeitos a certas restrições. O alto coeficiente de expansão e as características de fluência de tensão tornam difícil para o Teflon atingir tolerâncias apertadas, enquanto o acabamento o torna ainda mais baixo. Recomenda-se o uso de refrigerantes solúveis em água não aromáticos, como ar comprimido e spray, para obter o melhor acabamento superficial e tolerâncias apertadas.
• A suavidade dificulta a manutenção de tolerâncias na usinagem de plásticos. Uma boa regra para a tolerância de peças plásticas é +/- 0,001 por polegada, e o uso de materiais de reforço muito estáveis ​​pode atingir tolerâncias mais apertadas.
• Ao usinar Teflon, leve em consideração que o PTFE pode se deformar sob pressão extrema, incluindo o estresse nas peças móveis.
• Peças desbalanceadas, em forma de tigela ou em forma de disco não são adequadas para usinagem com PTFE.
• Preste atenção à diferença entre materiais plásticos e metálicos. Por exemplo, a expansão térmica do plástico é várias vezes maior que a do metal e a dissipação de calor é mais lenta para evitar o superaquecimento local.
• É melhor usar ferramentas de metal duro com superfície superior polida para proteger as ferramentas e melhorar o acabamento da superfície.
• Apoie totalmente o material para limitar o desvio da ferramenta.
• Deixe espaço suficiente para evitar o entupimento.
• Bead Blast:Para obter uma superfície mais lisa e remover irregularidades, as peças podem ser jateadas para obter uma lisura uniforme da superfície.