氟塑料衬里磁力(lì)驱动(dòng)泵材料选择及压制工艺
时间:2018-3-21 11:00:10 来源:弘凌泵阀
氟塑料衬(chèn)里磁力驱动(dòng)泵概述
近年来(lái),磁力驱动泵以其优良的密封(fēng)性能取得了广阔的应用领域(yù)。它解决了泵的跑(pǎo)、冒、滴、漏等现象,但抗腐蚀性能却(què)与其它类型泵一样没有得到改善。面对强酴强碱等强(qiáng)腐蚀性介质,不锈钢、钛合(hé)金等耐(nài)腐蚀材料(liào)不是达不到使用要求,就是材(cái)料(liào)价格昂贵或原材料不易(yì)采购,成本高。而氟塑料磁(cí)力泵(bèng)的产生,弥补了这一(yī)缺点。
衬里塑料(liào)的选择
由于塑料衬里磁力驱动泵主要是为了提高(gāo)抗腐蚀性,所以在衬里材质上选择了目前(qián)抗腐蚀性效果好(hǎo)的氟塑料系列。通过对三大氟塑料即聚四氟乙烯(PTFE,F4)、聚全氟乙丙烯(FEP,F46)、聚偏氟乙烯(PVDn F2)的性(xìng)能比较,选用了聚偏氟乙烯(F2),
表1是三种塑料的主要性能(néng)参(cān)数。从表(biǎo)l中可以看出,F2的突出优点是硬度高,强度高,可(kě)以满足产品强度要求,线膨胀系数低(dī)于F4、F46,尺寸稳定性好;F2高温下流动性好于F4,易(yì)于成(chéng)型;融熔温度低,压制工艺(yì)易实现耐腐蚀性虽然低于F4与F46,但足可以满足用户的要求(qiú)。
压制工艺
下面以型号为FSC80/50-200塑料(liào)衬里(lǐ)磁驱动泵为例(lì)介绍压制工艺。
3 .1模具准备
按模具装配图准备好所有零部件,擦拭清理干净,防止(zhǐ)杂物掉进模具而影(yǐng)响产品性能。
3 .2 涂脱模剂
模具放入烘箱加热至80℃后(hòu)取出,涂脱模(mó)剂,这(zhè)样可(kě)以使脱模剂涂均匀.脱模剂涂时,在满足要求的(de)前提下,甩量尽可能少(shǎo)些,且要涂均匀,否则会降低产品的表面质量和影响脱模效果。脱模剂选有机硅油或白油,把涂好脱模剂的模具放入烘箱加热至(zhì)80℃烘两小时(shí),使有机硅(guī)油形成薄膜后取(qǔ)出模(mó)具加料。
3 .3加料
在(zài)模具中放入所需的塑(sù)料多少直接影响产品的密度与尺寸,因此要严(yán)格计(jì)算加料量。计(jì)算方法有(yǒu)质量法、容量法及计数法。质量法公式如下:
M=1VP+5%Vp=1.05VP
M-所加料的质量(liàng)kG;
V-产品的体积m3;
P-塑料粉的密度kG/M3。
3 .4加热
将装好F2的模具再放入(rù)烘箱开始加热,加热温度对压制非常重要,因为它是塑料流(liú)动、充模、固(gù)化成型的主要条件。F2温度与流动性的关系如图1:
从图(tú)1中(zhōng)可以看出F 2的流动性与Tmax有很大关系。温度过高它流动性的流动性反而减小(xiǎo)并且还会使它(tā)分解变(biàn)性,生产出的产品表面暗(àn)淡,无光泽,强度差。由于分解变性耐腐蚀(shí)性明显(xiǎn)降低,温度过低则(zé)会使(shǐ)产品成型(xíng)差,有明显的没熔化(huà)痕迹,在压制时轮后(hòu)盖时就遇到(dào)此情况。经过反复试压后得到F2的TMAx为170℃,加热速度为80℃~1 00℃/h,保温时问(wèn)为(wéi)5-h(因为氟塑料的热传递速度小(xiǎo))。小零件放在(zài)炉口,大(dà)零件放在炉中央,这样就使模具(jù)加热速度大致二样二用以上方法压制出的(de)产品达到了(le)设计要(yào)求。
3 .5压制
把加热好的模具取出迅速压制,所需压力通过下式计算:
PM=TD2Pg/4MA
式中 PM-成型压力M P a)
Pg—主油缸的油压(yā),即表压(MPa)
D—主油缸的(de)活塞直径(jìng)(an)
Am—模具成(chéng)型腔在受(shòu)压方向上收的大(dà)投影面积(cm2)。
当阳模接触到塑料后,速度放慢(màn),利用高(gāo)压低速(sù)有利于(yú)充模,另外放慢速度可以使模具内空气充分排除。排气在(zài)压制过程很重要,排气不(bú)但可以缩短固化时间,而且有利于(yú)产(chǎn)品性能和外观质量的提高。为了避(bì)免产品的分(fèn)层现象,排(pái)气过早、过迟都不好,过早则由于有部(bù)分气体还未从塑料粉或塑料(liào)颗粒中分离出来(lái)而达不到排气目的;过迟则塑料(liào)表面已固化,气体排不出来,容易产生气孔气泡等
缺(quē)陷。所以排气时间与次数一定要掌握好。必要时,需要卸压排气通常排2.3次,每次时间从5-8s左右。
3.6保压
F2在模具中固化的过程始终(zhōng)处于高温和高压之下,保持这种高压时间的(de)长短直接影响产品的力学性能和衬里效果(guǒ)。时间过短则固化不充分,降低了机械性能,且塑料与金属贴合不密实;时间过长不(bú)但延长生产周期,脱模不利,而且使密度(dù)增加、内应力增加(jiā),严重时翘曲、破裂,因此要严格控制保压时间,一般情(qíng)况,薄壁(bì)小零件(jiàn)保压l0 min,结构复(fù)杂零件保持30min以上。
3 .7 冷却
冷却过程直接影响产品的物(wù)理力学性能和形状尺寸精度。冷却过快,产品内外层温差大,以致(zhì)收缩不均而产生内应力(lì),甚至出现裂纹。试验中在压制叶轮时就遇到这种情况,后(hòu)采取随炉冷却的方法,解决了这一问题,其他小零件则以60-70℃/h的速度
随炉(lú)冷却2h,然后空冷至室温。
3 .8 脱膜
脱膜时严格按脱膜(mó)顺序进行,以免损坏模具,同时(shí)要小心产品,必要时采用热取法,产品(pǐn)取出后,整理好模具为下一次压制做好准备。
3 .9修边及加工
刚压制好的产(chǎn)品由于溢料、问隙(xì)等原因形成飞边,要按图纸要求修边,部分零件需要二次加工以保证产品尺寸及质量。后的(de)产品按图纸检验并(bìng)入(rù)库。
4 结束语
在塑料衬里磁力驱动(dòng)泵生产中,塑料衬里是重要的,因此(cǐ),对于耐腐(fǔ)蚀性材料的选用极其重要,既要考虑用户的要求,更要注重材料的(de)工艺(yì)性,另外,塑(sù)料衬里磁力驱动泵的内转子压制及(jí)封口是个难点。氟塑料由于在融熔状态下流动性(xìng)差,因此,在压制过程中(zhōng),一定要注意保温时问,压制温度,压制压(yā)力等工艺细节,以确保产品质量。
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