聚四氟乙烯材料如何合理選取切削參數?

2020-12-22 七裡梁山

PTFE材料是具有許多獨特性能的半結晶氟塑料,它具有很高的熱穩定性和耐化學性以及很高的熔點。此外,PTFE產品具有出色的滑動性能,出色的電阻率和不粘表面,但是,與其他塑料相比,該材料具有較低的機械強度和較高的比重。由於其結構特性,聚四氟乙烯通常使用模壓成型,然後用切割/加工工具對材料進行加工,那麼,如何為PTFE材料合理選擇切削參數呢?

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,相對於刀具而言,工件材料的硬度低,因此刀具的硬度對於聚四氟乙烯材料工件的加工質量影響不大。

2、刀具的幾何參數

刀具前角:對於聚四氟乙烯材料,由於工件材料強度、硬度較低,應選取相對較大的前角,從而減小切削力並降低切削熱。

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象,提高工件表面的加工質量。

3、切削參數的選取

由於聚四氟乙烯材料強度低、硬度小,相對於金屬製品而言,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。但聚四氟乙烯的導熱係數低,且具有較高的熱膨脹係數,在較大的進給量和較高的切削速度下又容易發生局部過熱引起的變形、焦化等現象。因此為了提高聚四氟乙烯材料的加工質量及加工精度,在保證一定加工效率的前提下,應儘量選取較小的切削量和較低的切削速度。

4、其他措施

聚四氟乙烯材料在切削加工過程中,由於工件材質較軟,在較大的夾持力下,工件容易發生變形,影響加工精度,因此其夾持力不易過大,與此同時,聚四氟乙烯工件在切削加工時需要及時進行去屑工作,通過增加斷屑槽等措施,使切屑能及時排出。

聚四氟乙烯具有強度低、硬度小、熱傳導性較差、熱膨脹係數高等特性,聚四氟乙烯材料在切削加工時,應根據工件材料的性能及加工條件、加工質量要求,選擇合適的刀具、確定合理的切削參數,考慮適當的加工餘量,並供給充足冷卻裝置,均可獲得具有較高加工質量和加工精度。

對於塑料/半成品塑料的機加工,可以使用木材和金屬加工行業的常用機器,刀具應採用高速鋼材質。原則上,有切削刃角刀具是合適的,但是建議使用楔角更尖銳的專用塑料刀具,硬化鋼刀具不能用於加工增強型改性塑料,因為刀具可用時間短,而材料加工所需要的時間很長。在這種情況下,建議使用碳化鎢、陶瓷或金剛石刀具,裝有硬質合金鋸片的圓鋸是塑料切割的理想選擇。

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