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關(guān)于提高聚四氟乙烯材料切削加工質(zhì)量的研究
針對聚四氟乙烯材料在機械加工中的切削力小、導(dǎo)熱系數(shù)低、熱膨脹系數(shù)較大、熔點低的工藝特點，研究了聚四氟乙烯材料在幾種常用機械加工工藝中出現(xiàn)的難點及問題，提出了能有效提高聚四氟乙烯乙烯材料切削加工質(zhì)量的方法。
聚四氟乙烯；機械加工；切削方法
聚四氟乙烯（Polyterafluoroethlene，簡稱PTFE），由于其良好的化學(xué)穩(wěn)定性，耐腐蝕性、密封性，阻燃性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力等特性，在在石油化工、電子電氣、**、、、機械等多領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用[1]。通常情況下，聚四氟乙烯材料的切削加工可在常用的金屬切削機床上進行，但與金屬材料切削加工相比，其加工規(guī)范性還不是很完善，它的可切削性、切削規(guī)律、刀具結(jié)構(gòu)和切削量均與金屬材料的加工有所不同，采用用傳統(tǒng)的加工工藝和工裝加工往往達不到產(chǎn)品的設(shè)計精度要求。本文主要針對聚四氟乙烯乙烯材料性能特點，對聚四氟乙烯材料的切削加工特點及其改善措施進行了研究探討。
1.聚四氟乙烯材料切削工藝特點及切削參數(shù)的選取 聚四氟乙烯材料的剛度、硬度、強度都相對較小，其拉伸強度為21-28MPa，彎曲強度為11-14MPa，伸長率為250%-300%。在應(yīng)力長期作用下會變形，過載時出現(xiàn)蠕變現(xiàn)象。由于聚四氟乙烯以上性能特點，就導(dǎo)致其在切削加工時具有特的工藝特點。
1.1聚四氟乙烯材料的切削工藝特點
（1）切削力小。由于聚四氟乙烯剛度、強度、硬度均較低，在相同的切削條件下，切削45鋼的主切削力是切削聚四氟乙烯材料的14-20倍[2]。
（2）聚四氟乙烯材料具有較小的導(dǎo)熱系數(shù)，僅為0.27W/M·K-1，加之較低的耐熱溫度，其耐熱溫度僅為250℃。若切削量過大、切削速度較高，工件的切削溫度則會升高，會使聚四氟乙烯材料發(fā)生軟化，甚至出現(xiàn)熔化、焦化和“粘刀”現(xiàn)象。
（3）聚四氟乙烯具有較大的熱膨脹系數(shù)，因此聚四氟乙烯材料在切削過程中會因摩擦產(chǎn)生較大的熱量，刀具和工件的局部過熱，從而導(dǎo)致聚四氟乙烯工件受熱發(fā)生彈性變形，終影響聚四氟乙烯材料工件的表面質(zhì)量和尺寸精度。
（4）相對于金屬材料，聚四氟乙烯的彈性模量很低，當(dāng)切削加工進給量過大或轉(zhuǎn)速過時，較大的加工摩擦力以及刀具施加給工件的力共同作用，導(dǎo)致聚四氟乙烯工件產(chǎn)生較大的變形，從而影響聚四氟乙烯工件的加工精度。
1.2聚四氟乙烯材料切削參數(shù)的合理選取
（1）刀具材料的選擇 聚四氟乙烯材料在切削時，刀具材料一般為碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼等。相對于刀具而言，工件材料的硬度較低，因此刀具的硬度對于聚四氟乙烯材料工件的加工質(zhì)量影響不大。
（2）刀具的幾何參數(shù) 刀具前角：對于聚四氟乙烯材料，由于工件材料強度、硬度較低，應(yīng)選取相對較大的前角，從而減小切削力并降低切削熱。 刀具后角：聚四氟乙烯材料硬度、強度低，塑性越大，因此在機械加工時應(yīng)選擇較大的后角，從而減小刀具和聚四氟乙烯工件之間的摩擦力，進而降低工件的局部過熱現(xiàn)象，提高工件表面的加工質(zhì)量。
（3）切削參數(shù)的選取 由于聚四氟乙烯材料強度低、硬度小，相對于金屬制品而言，在切削加工時可以選擇相對較大的切削量和較高的切削速度，但聚四氟乙烯的導(dǎo)熱系數(shù)低，且具有較高的熱膨脹系數(shù)大，在較大的進給量和較高的切削速度下又發(fā)生局部過熱引起的變形、焦化等現(xiàn)象。因此為了提高聚四氟乙烯材料的加工質(zhì)量及加工精度，在一定加工效率的前提下，應(yīng)盡量選取較小的切削量和較低的切削速度。

聚四氟乙烯[PTFE,F4]是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能材料之一，因此得塑料王之美稱。聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。商品名為“特氟隆”。聚四氟乙烯的基本結(jié)構(gòu)為.-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-.聚四氟乙烯廣泛應(yīng)用于各種需要抗酸堿和溶劑的,它本身對人沒有性，但是在生產(chǎn)過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認為可能具有致作用。能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作，除熔融和液氟外，能耐其它一切化學(xué)品用作工程塑料.
聚乙烯:簡稱PE，是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂。具有優(yōu)良的耐低溫性能(使用溫度可達-70～-100℃),化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸),常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優(yōu)良；但聚乙烯對于環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機械作用)是很敏感的，耐熱老化性差。聚乙烯的性質(zhì)因品種而異，主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度。
簡寫：nCH2=CH2→
分為高壓法、低壓法、中壓法三種。高壓法用來生產(chǎn)低密度聚乙烯
聚乙烯的性質(zhì)因品種而異，主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度。
聚乙烯的種類
（1）LDPE：低密度聚乙烯、高壓聚乙烯
（2）LLDPE：線形低密度聚乙烯
（3）MDPE：中密度聚乙烯、樹脂
（4）HDPE：度聚乙烯、低壓聚乙烯
（5）UHMWPE：超高分子量聚乙烯
（6）改性聚乙烯：CPE、交聯(lián)聚乙烯（PEX）

聚四氟乙烯乳液和粉末的應(yīng)用：
可用于棒、管、板、電纜料、生料帶等材料的制作，經(jīng)二次加工還可制成薄板、薄膜及各種異型制品，還可用作、稠化劑。
可作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤滑油、潤滑脂等的添加劑。
可推壓成型制成薄壁管、細棒材、異型棒材、電線電纜絕緣層、滾壓成薄帶作管道絲扣密封材料。
用于機械、電子、化工等工業(yè)，用于噴涂、浸漬等。
用于制浸漬涂料。
可制成棒、板、管材、薄膜及各種異型制品，用于、化工、電子、機械、醫(yī)等領(lǐng)域。
可制成高絕緣性電器零件、耐高頻電線電纜包皮、耐腐蝕化學(xué)器皿、耐高寒輸油管、人工器官等。
用于電池、纖維布等。
聚四氟乙超細微粉可以單作固體潤滑劑使用，也可以作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤滑油、潤滑脂等的添加劑。

聚四氟乙烯管是使用高質(zhì)量的柱塞工擠出管，采用特殊加工工藝，使鋼管和塑料管緊密結(jié)合，能承受正壓1.6Mpa，負壓：77Kpa；可在－60℃～+260℃內(nèi)正常使用，具有可靠優(yōu)良的耐腐蝕性。輸送高溫下的強腐蝕性氣、液體，這是其它管道所不能代替的。
聚四氟乙烯管用途導(dǎo)線絕緣護套，腐蝕性流體介質(zhì)管道、各種高頻率下使用的電絕緣零件等。
聚四氟乙烯管特點
聚四氟乙烯(PTFE)具有極優(yōu)的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐所有強酸、強堿、強氧化劑，與各種溶劑也不發(fā)生作用。PTFE使用溫度范圍較廣，常壓下可以長期應(yīng)用于-180℃~250℃，在250℃高溫下處理1000h后，其力學(xué)性能變化很小。PTFE具有很低的摩擦因數(shù)，是一種良好的減摩，自潤滑材料，其靜摩擦系數(shù)小于動摩擦系數(shù)，因此用以制作軸承有啟動阻力小，運轉(zhuǎn)平滑的優(yōu)點。由于PTFE性，耐熱及不吸水，因此又是一種優(yōu)良的電絕緣材料。還具有優(yōu)良的耐老化性，不黏性及不燃性。
聚四氟乙烯制成的棒材、管材、薄膜、軸承、墊圈、閥門等各種異型材和零件，廣泛應(yīng)用于機械、化工、、電氣電子、國防工業(yè)、科技、衛(wèi)生及電絕緣等領(lǐng)域。
聚四氟乙烯管特點：
聚四氟乙烯模壓管(PTFE)具有極優(yōu)的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐所有強酸、強堿、強氧化劑，與各種溶劑也不發(fā)生作用。PTFE使用溫度范圍較廣，常壓下可以長期應(yīng)用于-180℃~250℃，在250℃高溫下處理1000h后，其力學(xué)性能變化很小。PTFE具有很低的摩擦因數(shù)，是一種良好的減摩，自潤滑材料，其靜摩擦系數(shù)小于動摩擦系數(shù)，因此用以制作軸承有啟動阻力小，運轉(zhuǎn)平滑的優(yōu)點。由于PTFE性，耐熱及不吸水，因此又是一種優(yōu)良的電絕緣材料。還具有優(yōu)良的耐老化性，不黏性及不燃性。
聚四氟乙烯管，廣泛應(yīng)用于機械、化工、、電氣電子、國防工業(yè)、科技、衛(wèi)生及電絕緣等領(lǐng)域。

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